[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2021158160A - Light emitting device, optical device, measurement device, and information processing unit - Google Patents

Light emitting device, optical device, measurement device, and information processing unit Download PDF

Info

Publication number
JP2021158160A
JP2021158160A JP2020055032A JP2020055032A JP2021158160A JP 2021158160 A JP2021158160 A JP 2021158160A JP 2020055032 A JP2020055032 A JP 2020055032A JP 2020055032 A JP2020055032 A JP 2020055032A JP 2021158160 A JP2021158160 A JP 2021158160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
lighting
thyristor
light
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020055032A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7447604B2 (en
Inventor
崇 近藤
Takashi Kondo
崇 近藤
智志 稲田
Satoshi Inada
智志 稲田
純一朗 早川
Junichiro Hayakawa
純一朗 早川
健史 皆見
Takeshi Minami
健史 皆見
貴史 樋口
Takafumi Higuchi
貴史 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fujifilm Business Innovation Corp
Priority to JP2020055032A priority Critical patent/JP7447604B2/en
Priority to CN202011389280.1A priority patent/CN113446531A/en
Priority to US17/120,240 priority patent/US12132295B2/en
Publication of JP2021158160A publication Critical patent/JP2021158160A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7447604B2 publication Critical patent/JP7447604B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/0015Fastening arrangements intended to retain light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G01S7/4815Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/0014Measuring characteristics or properties thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02257Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

To provide a light emitting device and the like, capable of performing an operation to make a plurality of light emitting elements emit light in sequence and also capable of performing an operation to make part or all of a plurality of light emitting elements emit light in parallel.SOLUTION: A light emitting device includes: a light source including a plurality of light emitting elements and a plurality of driving elements which are provided corresponding to a plurality of the light emitting elements and which drive so that the light emitting elements light up when the driving elements are brought into an ON state; and a control section controlling to perform switching between a sequential lighting operation to light up a plurality of the light emitting elements in sequence and a simultaneous lighting operation to light up a plurality of the light emitting elements in parallel at the same time.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、発光装置、光学装置、計測装置及び情報処理装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device, an optical device, a measuring device, and an information processing device.

特許文献1には、しきい電圧もしくはしきい電流が外部から光によって制御可能な発光素子多数個を、一次元、二次元、もしくは三次元的に配列し、各発光素子から発生する光の少なくとも一部が、各発光素子近傍の他の発光素子に入射するように構成し、各発光素子に、外部から電圧もしくは電流を印加させるクロックラインを接続した発光素子アレイが記載されている。 In Patent Document 1, a large number of light emitting elements whose threshold voltage or threshold current can be controlled by light from the outside are arranged one-dimensionally, two-dimensionally, or three-dimensionally, and at least the light generated from each light emitting element is arranged. A light emitting element array is described in which a part of the light emitting element is configured to be incident on another light emitting element in the vicinity of each light emitting element, and a clock line for applying a voltage or a current from the outside is connected to each light emitting element.

特許文献2には、pnpnpn6層半導体構造の発光素子を構成し、両端のp型第1層とn型第6層、および中央のp型第3層およびn型第4層に電極を設け、pn層に発光ダイオード機能を担わせ、pnpn4層にサイリスタ機能を担わせた自己走査型発光装置が記載されている。 In Patent Document 2, a light emitting device having a pnpnpn6 layer semiconductor structure is configured, and electrodes are provided on both ends of the p-type first layer and n-type sixth layer, and the central p-type third layer and n-type fourth layer. A self-scanning light emitting device in which a pn layer has a light emitting diode function and a pnpn 4 layer has a thyristor function is described.

特許文献3には、基板と基板上にアレイ状に配設された面発光型半導体レーザと基板上に配列され前記面発光型半導体レーザの発光を選択的にオン・オフさせるスイッチ素子としてのサイリスタとを備える自己走査型の光源ヘッドが記載されている。 Patent Document 3 describes a substrate, a surface-emitting semiconductor laser arranged in an array on the substrate, and a thyristor as a switch element arranged on the substrate to selectively turn on / off the light emission of the surface-emitting semiconductor laser. A self-scanning light source head with and is described.

特開平01−238962号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 01-238962 特開2001−308385号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-308385 特開2009−286048号公報JP-A-2009-286048

光の飛行時間による、いわゆるToF(Time of Flight)法に基づいて、被計測物の三次元形状の計測を行う場合、被計測物に光を照射する光源として複数の発光素子を備え、複数の発光素子を順次発光させる発光装置がある。このような発光装置において、複数の発光素子の全部又は一部を同時に並行して発光させることが求められることがある。
本発明は、複数の発光素子を順次発光させる動作とともに、複数の発光素子の一部又は全部を並行に発光させる動作が可能な発光装置などを提供する。
When measuring the three-dimensional shape of an object to be measured based on the so-called ToF (Time of Flight) method based on the flight time of light, a plurality of light emitting elements are provided as a light source for irradiating the object to be measured with light, and a plurality of light emitting elements are provided. There is a light emitting device that causes the light emitting elements to emit light in sequence. In such a light emitting device, it may be required to make all or a part of a plurality of light emitting elements emit light in parallel at the same time.
The present invention provides a light emitting device capable of sequentially emitting light from a plurality of light emitting elements and at the same time causing a part or all of the plurality of light emitting elements to emit light in parallel.

請求項1に記載の発明は、複数の発光素子と、複数の当該発光素子に対応して設けられ、オン状態になることで当該発光素子が点灯するように駆動する複数の駆動素子と、を有する光源と、複数の前記発光素子を順次に点灯させる順次点灯動作と、複数の当該発光素子を同時に並行して点灯させる同時点灯動作とに切り替えて制御する制御部と、を備え、前記光源は、基準電位又は電源電位に設定される電源線と、前記電源線に接続され、前記駆動素子に駆動信号を供給する駆動信号線と、複数の前記発光素子に点灯のための点灯信号を供給する点灯信号線と、を有し、前記制御部は、前記順次点灯動作においては、前記電源線を電源電位に設定し、前記駆動信号と前記点灯信号とにより前記駆動素子をオン状態にして、当該駆動素子に対応する発光素子を順次点灯させ、前記同時点灯動作においては、前記電源線を基準電位に設定するとともに、複数の前記駆動素子を前記駆動信号と前記点灯信号とによりオン状態にして、複数の前記発光素子を同時に並行して点灯させることを特徴とする発光装置である。
請求項2に記載の発明は、前記駆動素子は、駆動サイリスタであって、前記駆動信号は、前記駆動サイリスタのゲートに供給され、当該駆動サイリスタをオン状態に移行可能にする信号であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置である。
請求項3に記載の発明は、前記発光素子と前記駆動素子とは、当該発光素子と当該駆動素子とが一体化された発光サイリスタであって、前記駆動信号は、前記発光サイリスタのゲートに供給され、当該発光サイリスタをオン状態に移行可能にする信号であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置である。
請求項4に記載の発明は、前記光源の備える複数の前記発光素子は、二次元状に配列され、当該発光素子に対応して設けられる前記駆動素子は、2個であり、前記制御部は、前記同時点灯動作において、2個の前記駆動素子をオン状態にすることを特徴とする請求項1に記載の発光装置である。
請求項5に記載の発明は、複数の発光素子と、複数の当該発光素子に対応して設けられ、オン状態になることで当該発光素子を点灯させる複数の駆動素子と、同時に並行して点灯させる発光素子に対応する駆動素子に接続された同時点灯ダイオードと、を有する光源と、複数の前記発光素子を順次に点灯させる順次点灯動作と、同時に並行して発光素子を点灯させる同時点灯動作とに切り替えて制御する制御部と、を備え、前記光源は、基準電位又は電源電位に設定される電源線と、一方が前記電源線に接続され、前記駆動素子に駆動信号を供給するとともに、他方が前記同時点灯ダイオードに接続される駆動信号線と、複数の前記発光素子に点灯のための点灯信号を供給する点灯信号線と、を有し、前記制御部は、前記順次点灯動作においては、前記電源線を電源電位に設定し、前記駆動信号と前記点灯信号とにより、対応する発光素子を順次点灯させ、前記同時点灯動作においては、前記電源線を基準電位に設定するとともに、前記同時点灯ダイオードを介して前記駆動素子をオン状態にして、前記点灯信号により前記発光素子を同時に並行して点灯させることを特徴とする発光装置である。
請求項6に記載の発明は、前記同時点灯ダイオードは、前記順次点灯動作においては逆バイアスとなり、前記同時点灯動作においては順バイアスになるように接続されていることを特徴とする請求項5に記載の発光装置である。
請求項7に記載の発明は、前記光源から出射された光を拡散させて出射する拡散部材を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置である。
請求項8に記載の発明は、前記光源から出射された光を回折させて出射する回折部材を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置である。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発光装置と、前記発光装置が備える光源から出射され、被計測物で反射された反射光を受光する受光部と、を備える光学装置である。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の光学装置と、前記光学装置が備える光源から出射されてから受光部で受光されるまでの時間に基づいて、被計測物までの距離を特定する距離特定部と、を備える計測装置である。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の計測装置と、前記計測装置が備える距離特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、を備える情報処理装置である。
The invention according to claim 1 comprises a plurality of light emitting elements and a plurality of driving elements provided corresponding to the plurality of the light emitting elements and driven so that the light emitting elements are turned on when the light emitting elements are turned on. The light source includes a light source, a control unit that switches and controls a sequential lighting operation that sequentially lights a plurality of the light emitting elements and a simultaneous lighting operation that simultaneously lights a plurality of the light emitting elements in parallel. , A power supply line set to a reference potential or a power supply potential, a drive signal line connected to the power supply line and supplying a drive signal to the drive element, and a lighting signal for lighting to a plurality of the light source elements. The control unit has a lighting signal line, and in the sequential lighting operation, the power supply line is set to a power potential, and the driving element is turned on by the driving signal and the lighting signal. The light emitting elements corresponding to the driving elements are sequentially turned on, and in the simultaneous lighting operation, the power supply line is set to the reference potential, and the plurality of the driving elements are turned on by the driving signal and the lighting signal. It is a light emitting device characterized by lighting a plurality of the light emitting elements in parallel at the same time.
According to the second aspect of the present invention, the driving element is a driving thyristor, and the driving signal is a signal supplied to the gate of the driving thyristor to enable the driving thyristor to shift to the on state. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is characterized.
According to the third aspect of the present invention, the light emitting element and the driving element are light emitting thyristors in which the light emitting element and the driving element are integrated, and the driving signal is supplied to the gate of the light emitting thyristor. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting thyristor is a signal capable of shifting to an on state.
According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of the light emitting elements included in the light source are arranged in a two-dimensional manner, the number of the driving elements provided corresponding to the light emitting elements is two, and the control unit is a control unit. The light emitting device according to claim 1, wherein the two driving elements are turned on in the simultaneous lighting operation.
The invention according to claim 5 is provided in parallel with a plurality of light emitting elements and a plurality of driving elements provided corresponding to the plurality of the light emitting elements and lighting the light emitting element when the light emitting element is turned on. A light source having a simultaneous lighting diode connected to a drive element corresponding to the light emitting element to be caused, a sequential lighting operation for sequentially lighting a plurality of the light emitting elements, and a simultaneous lighting operation for simultaneously lighting the light emitting elements in parallel. The light source includes a power supply line set to a reference potential or a power supply potential, and one is connected to the power supply line to supply a drive signal to the drive element and the other. Has a drive signal line connected to the simultaneous lighting diode and a lighting signal line for supplying a lighting signal for lighting to the plurality of light emitting elements, and the control unit has the control unit in the sequential lighting operation. The power supply line is set to the power supply potential, the corresponding light emitting elements are sequentially lit by the drive signal and the lighting signal, and in the simultaneous lighting operation, the power supply line is set to the reference potential and the simultaneous lighting is performed. The light emitting device is characterized in that the driving element is turned on via a diode and the light emitting element is simultaneously lit in parallel by the lighting signal.
The invention according to claim 6 is characterized in that the simultaneous lighting diodes are connected so as to have a reverse bias in the sequential lighting operation and a forward bias in the simultaneous lighting operation. The light emitting device according to the above.
The invention according to claim 7 is the light emitting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a diffusing member that diffuses and emits light emitted from the light source.
The invention according to claim 8 is the light emitting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a diffracting member that diffracts and emits light emitted from the light source.
The invention according to claim 9 is a light receiving device according to any one of claims 1 to 8 and a light receiving unit that receives reflected light emitted from a light source included in the light emitting device and reflected by an object to be measured. It is an optical device including.
The invention according to claim 10 determines the distance to the object to be measured based on the optical device according to claim 9 and the time from when the optical device is emitted from the light source to when the light is received by the light receiving unit. It is a measuring device including a distance specifying unit to be specified.
The invention according to claim 11 includes the measuring device according to claim 10 and an authentication processing unit that performs authentication processing related to the use of the own device based on the specific result of the distance specifying unit included in the measuring device. It is an information processing device.

請求項1に記載の発明によれば、複数の発光素子を順次発光させる動作とともに、複数の発光素子の全部を並行に発光させる動作が可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、駆動素子が駆動サイリスタでない場合に比較し、制御が容易になる。
請求項3に記載の発明によれば、発光サイリスタでない場合に比較し、素子の数が少なくできる。
請求項4に記載の発明によれば、一次元状に配列された場合に比べ、光源が高密度に配列される。
請求項5に記載の発明によれば、複数の発光素子を順次発光させる動作とともに、複数の発光素子の一部を並行に発光させる動作が可能となる。
請求項6に記載の発明によれば、同時点灯ダイオードを用いない場合に比較し、制御が容易になる。
請求項7に記載の発明によれば、拡散部材を備えない場合と比較し、広い照射領域が得られる。
請求項8に記載の発明によれば、回折部材を備えない場合と比較し、広い照射領域が得られる。
請求項9に記載の発明によれば、距離に対応した信号が取得できる光学装置が提供される。
請求項10に記載の発明によれば、被計測物までの距離の計測が行える計測装置が提供される。
請求項11に記載の発明によれば、特定された距離に基づく認証処理を搭載した情報処理装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform an operation of sequentially emitting light from a plurality of light emitting elements and an operation of causing all of the plurality of light emitting elements to emit light in parallel.
According to the second aspect of the present invention, control becomes easier as compared with the case where the driving element is not a driving thyristor.
According to the third aspect of the invention, the number of elements can be reduced as compared with the case where the thyristor is not a light emitting thyristor.
According to the fourth aspect of the present invention, the light sources are arranged at a higher density than when they are arranged one-dimensionally.
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to perform an operation of sequentially emitting light from a plurality of light emitting elements and an operation of causing a part of the plurality of light emitting elements to emit light in parallel.
According to the invention of claim 6, control becomes easier as compared with the case where the simultaneous lighting diode is not used.
According to the invention of claim 7, a wider irradiation area can be obtained as compared with the case where the diffusion member is not provided.
According to the eighth aspect, a wider irradiation region can be obtained as compared with the case where the diffraction member is not provided.
According to the invention of claim 9, an optical device capable of acquiring a signal corresponding to a distance is provided.
According to the invention of claim 10, a measuring device capable of measuring the distance to the object to be measured is provided.
According to the invention of claim 11, an information processing apparatus equipped with an authentication process based on a specified distance is provided.

情報処理装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an information processing apparatus. 情報処理装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of an information processing apparatus. 図2のIII−III線での発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the light emitting device in line III-III of FIG. 光拡散部材の一例を説明する図である。(a)は、平面図、(b)は、(a)のVIB−VIB線での断面図である。It is a figure explaining an example of a light diffusing member. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of (a). 第1の実施の形態が適用される光源の等価回路である。It is an equivalent circuit of the light source to which the first embodiment is applied. 第1の実施の形態が適用される光源の発光ダイオードを順次発光させる動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation which sequentially makes the light emitting diode of the light source to which 1st Embodiment is applied to emit light. 第2の実施の形態が適用される光源の等価回路である。It is an equivalent circuit of the light source to which the second embodiment is applied. 第2の実施の形態が適用される光源の発光サイリスタを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the operation of sequentially lighting the light emitting thyristor of the light source to which the second embodiment is applied. 第3の実施の形態が適用される光源の等価回路である。It is an equivalent circuit of the light source to which the third embodiment is applied. 第3の実施の形態が適用される、4×4のレーザダイオードを備える光源において、レーザダイオードの点灯/非点灯を制御する例を示す図である。It is a figure which shows the example which controls the lighting / non-lighting of a laser diode in the light source which includes the 4 × 4 laser diode to which the 3rd Embodiment is applied. 第3の実施の形態が適用される光源が備える4×4のレーザダイオードを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation of sequentially lighting a 4x4 laser diode included in a light source to which a third embodiment is applied. 第4の実施の形態が適用される光源の等価回路である。It is an equivalent circuit of the light source to which the fourth embodiment is applied. 第4の実施の形態が適用される、4×4のレーザダイオードを備える光源において、レーザダイオードの点灯/非点灯を設定する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which sets the lighting / non-lighting of a laser diode in the light source which includes the 4 × 4 laser diode to which the 4th Embodiment is applied. 第4の実施の形態が適用される光源が備える4×4のレーザダイオードを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation of sequentially lighting a 4x4 laser diode included in a light source to which a fourth embodiment is applied.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
被計測物の三次元形状を計測する計測装置には、光の飛行時間による、いわゆるToF(Time of Flight)法に基づいて、三次元形状を計測する装置がある。ToF法では、計測装置が備える発光装置から光が出射されたタイミングから、照射された光が被計測物で反射して計測装置が備える三次元センサ(以下では、3Dセンサと表記する。)で受光されるタイミングまでの時間を計測し、計測された三次元形状から被計測物の三次元形状を特定する。なお、三次元形状を計測する対象を被計測物と表記する。三次元形状を三次元像と表記することがある。また、三次元形状を計測することを、三次元計測、3D計測又は3Dセンシングと表記することがある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As a measuring device for measuring the three-dimensional shape of the object to be measured, there is a device for measuring the three-dimensional shape based on the so-called ToF (Time of Flight) method based on the flight time of light. In the ToF method, the irradiated light is reflected by the object to be measured from the timing when the light is emitted from the light emitting device provided in the measuring device, and the three-dimensional sensor (hereinafter, referred to as a 3D sensor) provided in the measuring device is used. The time until the timing of receiving light is measured, and the three-dimensional shape of the object to be measured is specified from the measured three-dimensional shape. The object for which the three-dimensional shape is to be measured is referred to as an object to be measured. A three-dimensional shape may be referred to as a three-dimensional image. Further, measuring a three-dimensional shape may be referred to as three-dimensional measurement, 3D measurement, or 3D sensing.

このような計測装置は、携帯型情報処理装置などに搭載され、アクセスしようとするユーザの顔認証などに利用されている。従来、携帯型情報処理装置などでは、パスワード、指紋、虹彩などにより、ユーザを認証する方法が用いられてきた。近年、セキュリティ性がより高い認証方法が求められるようになってきた。そこで、携帯型情報処理装置に三次元形状を計測する計測装置を搭載するようになってきた。つまり、アクセスしたユーザの顔の三次元形状を取得し、アクセスすることが許可されているか否かを識別し、アクセスが許可されているユーザであると認証された場合にのみ、自装置(携帯型情報処理装置)の使用を許可することが行われている。 Such a measuring device is mounted on a portable information processing device or the like, and is used for face recognition of a user who intends to access the device. Conventionally, in portable information processing devices and the like, a method of authenticating a user by a password, a fingerprint, an iris, or the like has been used. In recent years, there has been a demand for an authentication method with higher security. Therefore, a measuring device for measuring a three-dimensional shape has come to be mounted on a portable information processing device. In other words, it acquires the three-dimensional shape of the face of the accessing user, identifies whether or not access is permitted, and only when it is authenticated that the user is permitted to access, the own device (mobile phone). The use of a type information processing device) is permitted.

ここでは、情報処理装置は、一例として携帯型情報処理端末であるとして説明し、三次元形状として捉えられた顔の形状を認識することで、ユーザを認証するとして説明する。なお、情報処理装置は、携帯型情報処理端末以外のパーソナルコンピュータ(PC)などの情報処理装置に適用しうる。 Here, the information processing device will be described as an example of a portable information processing terminal, and will be described as authenticating a user by recognizing the shape of a face captured as a three-dimensional shape. The information processing device can be applied to an information processing device such as a personal computer (PC) other than a portable information processing terminal.

本実施の形態で説明する構成、機能、方法等は、顔以外を被計測物とし、計測された三次元形状から被計測物を認識することにも適用しうる。また、このような計測装置は、拡張現実(AR:Augmented Reality)など、継続的に被計測物の三次元形状を計測する場合にも適用される。また、被計測物までの距離は問わない。顔認証では、光源から近距離に位置する顔に光を照射すればよいが、拡張現実などでは、顔に比べて遠距離に位置する被計測物に光を照射することが求められる。よって、光源は、光量が大きいことが求められる。 The configuration, function, method, and the like described in the present embodiment can also be applied to recognizing the object to be measured from the measured three-dimensional shape, with the object other than the face as the object to be measured. Further, such a measuring device is also applied to the case of continuously measuring the three-dimensional shape of the object to be measured, such as augmented reality (AR). In addition, the distance to the object to be measured does not matter. In face recognition, it is sufficient to irradiate a face located at a short distance from the light source with light, but in augmented reality or the like, it is required to irradiate an object to be measured located at a long distance with respect to the face. Therefore, the light source is required to have a large amount of light.

以下で説明する本実施の形態で説明する構成、機能、方法等は、顔認証や拡張現実以外の被計測物の三次元形状の計測に適用しうる。 The configurations, functions, methods and the like described in the present embodiment described below can be applied to face recognition and measurement of the three-dimensional shape of the object to be measured other than augmented reality.

[第1の実施の形態]
(情報処理装置1)
図1は、情報処理装置1の一例を示す図である。前述したように、情報処理装置1は、一例として携帯型情報処理端末である。
情報処理装置1は、ユーザインターフェイス部(以下では、UI部と表記する。)2と三次元形状を計測する光学装置3とを備える。UI部2は、例えばユーザに対して情報を表示する表示デバイスとユーザの操作により情報処理に対する指示が入力される入力デバイスとが一体化されて構成されている。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイであり、入力デバイスは、例えばタッチパネルである。
[First Embodiment]
(Information processing device 1)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the information processing device 1. As described above, the information processing device 1 is, for example, a portable information processing terminal.
The information processing device 1 includes a user interface unit (hereinafter, referred to as a UI unit) 2 and an optical device 3 for measuring a three-dimensional shape. The UI unit 2 is configured by integrating, for example, a display device that displays information to the user and an input device that inputs instructions for information processing by the user's operation. The display device is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, and the input device is, for example, a touch panel.

光学装置3は、発光装置4と、3Dセンサ5とを備える。発光装置4は、被計測物、ここでの例では顔に向けて光を照射する。3Dセンサ5は、発光装置4から出射され、顔で反射されて戻ってきた光を取得する。ここでは、光の飛行時間による、いわゆるToF法に基づいて、三次元形状を計測する。そして、三次元形状から、顔の三次元形状を特定する。そして、特定された顔の三次元形状からアクセスすることが許可されているか否かを識別し、アクセスが許可されているユーザであると認証した場合に、情報処理装置1の使用を許可する。上述したように、顔以外を被計測物として、三次元形状を計測してもよい。3Dセンサ5は、受光部の一例である。 The optical device 3 includes a light emitting device 4 and a 3D sensor 5. The light emitting device 4 irradiates light toward the object to be measured, in this example, the face. The 3D sensor 5 acquires the light emitted from the light emitting device 4, reflected by the face, and returned. Here, the three-dimensional shape is measured based on the so-called ToF method based on the flight time of light. Then, the three-dimensional shape of the face is specified from the three-dimensional shape. Then, it identifies whether or not access is permitted from the three-dimensional shape of the specified face, and when it is authenticated that the user is permitted to access, the use of the information processing device 1 is permitted. As described above, the three-dimensional shape may be measured by using a object other than the face as the object to be measured. The 3D sensor 5 is an example of a light receiving unit.

情報処理装置1は、CPU、ROM、RAMなどを含むコンピュータとして構成されている。なお、ROMには、不揮発性の書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリを含む。そして、ROMに蓄積されたプログラムや定数が、RAMに展開され、CPUがプログラムを実行することによって、情報処理装置1が動作し、各種の情報処理が実行される。 The information processing device 1 is configured as a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ROM includes a non-volatile rewritable memory, for example, a flash memory. Then, the programs and constants stored in the ROM are expanded in the RAM, and when the CPU executes the program, the information processing device 1 operates and various types of information processing are executed.

図2は、情報処理装置1の構成を説明するブロック図である。
情報処理装置1は、上記した光学装置3と、計測制御部8と、システム制御部9とを備える。前述したように、光学装置3は、発光装置4と、3Dセンサ5とを備える。計測制御部8は、光学装置3を制御する。そして、計測制御部8は、三次元形状特定部81を含む。システム制御部9は、情報処理装置1全体をシステムとして制御する。そして、システム制御部9は、認証処理部91を含む。そして、システム制御部9には、UI部2、スピーカ92、二次元カメラ(図2では、2Dカメラと表記する。)93などが接続されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the information processing device 1.
The information processing device 1 includes the above-mentioned optical device 3, a measurement control unit 8, and a system control unit 9. As described above, the optical device 3 includes a light emitting device 4 and a 3D sensor 5. The measurement control unit 8 controls the optical device 3. The measurement control unit 8 includes a three-dimensional shape specifying unit 81. The system control unit 9 controls the entire information processing device 1 as a system. The system control unit 9 includes an authentication processing unit 91. A UI unit 2, a speaker 92, a two-dimensional camera (referred to as a 2D camera in FIG. 2) 93, and the like are connected to the system control unit 9.

光学装置3が備える発光装置4は、回路基板10と、光源20と、光拡散部材30と、制御部110と、保持部40とを備える。光源20、制御部110及び保持部40は、回路基板10の表面上に設けられている。そして、光拡散部材30は、保持部40上に設けられている。制御部110は、光源20に接続され、光源20を制御する。なお、図2では、3Dセンサ5は、回路基板10の表面上に設けられていないが、回路基板10の表面上に設けられていてもよい。また、制御部110は、回路基板10の表面上に設けられなくてもよい。ここで、表面とは、図2の紙面の表側を言う。より具体的には、回路基板10においては、光源20が設けられている方を表面、表側、又は表面側と言う。他の部材についても同様とする。以下において、表面側から、部材を見た図面を平面図と言う。 The light emitting device 4 included in the optical device 3 includes a circuit board 10, a light source 20, a light diffusing member 30, a control unit 110, and a holding unit 40. The light source 20, the control unit 110, and the holding unit 40 are provided on the surface of the circuit board 10. The light diffusing member 30 is provided on the holding portion 40. The control unit 110 is connected to the light source 20 and controls the light source 20. Although the 3D sensor 5 is not provided on the surface of the circuit board 10 in FIG. 2, it may be provided on the surface of the circuit board 10. Further, the control unit 110 does not have to be provided on the surface of the circuit board 10. Here, the surface refers to the front side of the paper surface of FIG. More specifically, in the circuit board 10, the side on which the light source 20 is provided is referred to as a surface, a front side, or a front side. The same applies to other members. In the following, a drawing in which the member is viewed from the surface side is referred to as a plan view.

制御部110は、電子回路で構成されている。例えば、制御部110は、集積回路(IC)として構成されている。 The control unit 110 is composed of an electronic circuit. For example, the control unit 110 is configured as an integrated circuit (IC).

3Dセンサ5は、複数の受光セルを備え、光源20から光が出射されたタイミングから3Dセンサ5で受光されるタイミングまでの時間に相当する信号を出力する。例えば、3Dセンサ5の各受光セルは、光源20からの出射光パルスに対する被計測物からのパルス状の反射光(以下では、受光パルスと表記する。)を受光し、受光するまでの時間に対応する電荷を受光セル毎に蓄積する。3Dセンサ5は、各受光セルが2つのゲートとそれらに対応した電荷蓄積部とを備えたCMOS構造のデバイスとして構成されている。そして、2つのゲートに交互にパルスを加えることによって、発生した光電子を2つの電荷蓄積部の何れかに高速に転送する。2つの電荷蓄積部には、出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じた電荷が蓄積される。そして、3Dセンサ5は、ADコンバータを介して、受光セル毎に出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じたデジタル値を信号として出力する。すなわち、3Dセンサ5は、光源20から光が出射されたタイミングから3Dセンサ5で受光されるタイミングまでの時間に相当する信号を出力する。つまり、3Dセンサ5から、被計測物の三次元形状に対応した信号が取得される。このため、出射光パルスの立ち上がり時間が短く、受光パルスの立ち上がり時間が短いことが求められる。つまり、光源20を駆動するために供給される電流パルスの立ち上がり時間が短いことが求められる。なお、ADコンバータは、3Dセンサ5が備えてもよく、3Dセンサ5の外部に設けられてもよい。3Dセンサ5は、受光部の一例である。 The 3D sensor 5 includes a plurality of light receiving cells, and outputs a signal corresponding to the time from the timing when the light is emitted from the light source 20 to the timing when the light is received by the 3D sensor 5. For example, each light receiving cell of the 3D sensor 5 receives the pulsed reflected light from the object to be measured (hereinafter, referred to as a light receiving pulse) with respect to the light emitting pulse from the light source 20, and the time until the light receiving is received. The corresponding charge is accumulated for each light receiving cell. The 3D sensor 5 is configured as a device having a CMOS structure in which each light receiving cell has two gates and a charge storage unit corresponding to them. Then, by alternately applying pulses to the two gates, the generated photoelectrons are transferred to either of the two charge storage units at high speed. Charges corresponding to the phase difference between the emitted light pulse and the received light pulse are accumulated in the two charge storage units. Then, the 3D sensor 5 outputs a digital value corresponding to the phase difference between the emitted light pulse and the received light pulse as a signal for each light receiving cell via the AD converter. That is, the 3D sensor 5 outputs a signal corresponding to the time from the timing when the light is emitted from the light source 20 to the timing when the light is received by the 3D sensor 5. That is, a signal corresponding to the three-dimensional shape of the object to be measured is acquired from the 3D sensor 5. Therefore, it is required that the rising time of the emitted light pulse is short and the rising time of the received light pulse is short. That is, it is required that the rise time of the current pulse supplied to drive the light source 20 is short. The AD converter may be provided in the 3D sensor 5 or may be provided outside the 3D sensor 5. The 3D sensor 5 is an example of a light receiving unit.

計測制御部8の三次元形状特定部81は、3Dセンサ5が例えば前述のCMOS構造のデバイスである場合、受光セル毎に得られるデジタル値を取得し、受光セル毎に被計測物までの距離を算出する。そして算出された距離により、被計測物の三次元形状を特定し、特定結果を出力する。ここで、三次元形状特定部81は、被計測物までの距離を特定する距離特定部としての機能を有する。 When the 3D sensor 5 is, for example, the device having the CMOS structure described above, the three-dimensional shape specifying unit 81 of the measurement control unit 8 acquires the digital value obtained for each light receiving cell, and the distance to the object to be measured for each light receiving cell. Is calculated. Then, the three-dimensional shape of the object to be measured is specified by the calculated distance, and the specified result is output. Here, the three-dimensional shape specifying unit 81 has a function as a distance specifying unit that specifies the distance to the object to be measured.

システム制御部9が備える認証処理部91は、三次元形状特定部81によって特定された三次元形状から、アクセスすることが許可されているか否かを識別し、アクセスが許可されているユーザを認証する。
図2において、計測装置6は、光学装置3と計測制御部8とを備える。図2では、光学装置3と計測制御部8とを分けて示したが、一体に構成されていてもよい。
The authentication processing unit 91 included in the system control unit 9 identifies whether or not access is permitted from the three-dimensional shape specified by the three-dimensional shape identification unit 81, and authenticates the user who is permitted to access. do.
In FIG. 2, the measuring device 6 includes an optical device 3 and a measuring control unit 8. Although the optical device 3 and the measurement control unit 8 are shown separately in FIG. 2, they may be integrally configured.

図3は、図2のIII−III線での発光装置4の断面図である。
図3に示すように、光拡散部材30は、光源20を覆うように設けられている。光拡散部材30は、回路基板10の表面上に設けられた保持部40により、回路基板10上に設けられた光源20から予め定められた距離を離して設けられている。つまり、光拡散部材30は、光源20の光の出射経路上に設けられている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the light emitting device 4 taken along the line III-III of FIG.
As shown in FIG. 3, the light diffusing member 30 is provided so as to cover the light source 20. The light diffusing member 30 is provided at a predetermined distance from the light source 20 provided on the circuit board 10 by the holding portion 40 provided on the surface of the circuit board 10. That is, the light diffusing member 30 is provided on the light emission path of the light source 20.

図4は、光拡散部材30の一例を説明する図である。図4(a)は、平面図、図4(b)は、図4(a)のVIB−VIB線での断面図である。図4(a)において、紙面の右方向をx方向、紙面の上方向をy方向、紙面の表方向をz方向とする。そして、光拡散部材30において、+z方向側を表面又は表面側、−z方向側を裏面又は裏面側と言う。よって、図4(b)では、紙面の右方向がx方向、紙面の裏方向がy方向、紙面の上方向がz方向となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the light diffusing member 30. 4 (a) is a plan view, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of FIG. 4 (a). In FIG. 4A, the right direction of the paper surface is the x direction, the upper direction of the paper surface is the y direction, and the front direction of the paper surface is the z direction. In the light diffusing member 30, the + z direction side is referred to as the front surface or the front surface side, and the −z direction side is referred to as the back surface or the back surface side. Therefore, in FIG. 4B, the right direction of the paper surface is the x direction, the back direction of the paper surface is the y direction, and the upper direction of the paper surface is the z direction.

図4(b)に示すように、光拡散部材30は、例えば、両面が平行で平坦なガラス基材31の裏面(−z方向)側に光を拡散させるための凹凸が形成された樹脂層32を備える。光拡散部材30は、光源20から入射する光の拡がり角を拡げて出射する。つまり、光拡散部材30の樹脂層32に形成された凹凸は、光を屈折させたり、散乱させたりして、入射する光をより広い拡がり角の光として出射する。つまり、図4(b)に示すように、光拡散部材30は、裏面(−z方向側)から入射する、光源20から出射された拡がり角θの光を、拡がり角θより大きい拡がり角φの光として表面(+z方向側)から出射する(θ<φ)。このため、光拡散部材30を用いると、光拡散部材30を用いない場合に比べ、光源20の出射する光によって照射される照射面の面積が拡大される。拡がり角θ、φは、半値全幅(FWHM)である。 As shown in FIG. 4B, the light diffusing member 30 is, for example, a resin layer in which irregularities for diffusing light are formed on the back surface (−z direction) side of a flat glass substrate 31 whose both sides are parallel. 32 is provided. The light diffusing member 30 emits light incident from the light source 20 with a widening angle. That is, the unevenness formed on the resin layer 32 of the light diffusing member 30 refracts or scatters the light, and emits the incident light as light having a wider spreading angle. That is, as shown in FIG. 4B, the light diffusing member 30 transmits the light having the spreading angle θ emitted from the light source 20 incident from the back surface (−z direction side) to the spreading angle φ larger than the spreading angle θ. Is emitted from the surface (+ z direction side) as light of (θ <φ). Therefore, when the light diffusing member 30 is used, the area of the irradiation surface irradiated by the light emitted by the light source 20 is expanded as compared with the case where the light diffusing member 30 is not used. The spread angles θ and φ are full width at half maximum (FWHM).

ここでは、光拡散部材30の平面形状は、矩形である。そして、光拡散部材30の厚さ(z方向の厚み)tは、0.1mm〜1mmである。なお、光拡散部材30の平面形状は、多角形や円形など、他の形状であってもよい。 Here, the planar shape of the light diffusing member 30 is rectangular. The thickness (thickness in the z direction) t d of the light diffusing member 30 is 0.1 mm to 1 mm. The planar shape of the light diffusing member 30 may be another shape such as a polygon or a circle.

以上説明したように、光拡散部材30は、光源20が出射した光が入射され、入射された光を拡散して出射する。よって、光源20が出射する光は、光拡散部材30により拡散されて被計測物に照射される。つまり、光源20が出射した光は、光拡散部材30を備えない場合に比べ、光拡散部材30により拡散されてより広い範囲に照射される。 As described above, in the light diffusing member 30, the light emitted by the light source 20 is incident, and the incident light is diffused and emitted. Therefore, the light emitted by the light source 20 is diffused by the light diffusing member 30 and irradiates the object to be measured. That is, the light emitted by the light source 20 is diffused by the light diffusing member 30 and irradiated in a wider range than in the case where the light diffusing member 30 is not provided.

(光源20)
図5は、第1の実施の形態が適用される光源20の等価回路である。なお、図5には、制御部110を合わせて示している。
光源20は、発光ダイオードLED1、LED2、LED3、…(区別しない場合は、発光ダイオードLEDと表記する。)と、駆動サイリスタB1、B2、B3、…(区別しない場合は、駆動サイリスタBと表記する。)とを備える。同じ番号の発光ダイオードLEDと駆動サイリスタBとが直列接続されている。発光ダイオードLEDは、発光素子の一例である。駆動サイリスタBは、駆動素子の一例である。なお、発光ダイオードLEDの代わりに、例えば垂直共振器面発光レーザ素子(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)などのレーザ素子であってもよい。
(Light source 20)
FIG. 5 is an equivalent circuit of the light source 20 to which the first embodiment is applied. Note that FIG. 5 also shows the control unit 110.
The light source 20 is referred to as a light emitting diode LED1, LED2, LED3, ... (If not distinguished, it is referred to as a light emitting diode LED) and a drive thyristor B1, B2, B3, ... .) And. The light emitting diode LED having the same number and the drive thyristor B are connected in series. The light emitting diode LED is an example of a light emitting element. The drive thyristor B is an example of a drive element. Instead of the light emitting diode LED, a laser element such as a vertical cavity surface emitting laser element (VCSEL) may be used.

また、光源20は、発光ダイオードLED、駆動サイリスタBと同様に列状に配列された転送サイリスタT1、T2、T3、…(区別しない場合は、転送サイリスタTと表記する。)を備える。なお、ここでは転送素子の一例として転送サイリスタTを用いて説明するが、順にオン状態になる素子であれば他の回路素子であってもよく、例えば、シフトレジスタや複数のトランジスタを組み合わせた回路素子を用いてもよい。 Further, the light source 20 includes a light emitting diode LED, transfer thyristors T1, T2, T3, ... (When not distinguished, it is referred to as transfer thyristor T) arranged in a row like the light emitting diode LED and the drive thyristor B. Although the transfer thyristor T will be described here as an example of the transfer element, other circuit elements may be used as long as the elements are turned on in order. For example, a circuit in which a shift register or a plurality of transistors are combined. Elements may be used.

そして、光源20は、転送サイリスタTをそれぞれ番号順に2つをペアにした間に結合ダイオードD1、D2、D3、…(区別しない場合は、結合ダイオードDと表記する。)を備える。さらに、光源20は、電源線抵抗Rg1、Rg2、Rg3、…(区別しない場合は、電源線抵抗Rgと表記する。)を備える。 The light source 20 includes coupling diodes D1, D2, D3, ... (Indicated as coupling diode D when not distinguished) while pairing two transfer thyristors T in numerical order. Further, the light source 20 includes power supply line resistors Rg1, Rg2, Rg3, ... (When not distinguished, it is referred to as power supply line resistance Rg).

さらに、光源20は、1個のスタートダイオードSDを備える。そして、後述する転送信号φ1が供給される転送信号線72と転送信号φ2が供給される転送信号線73とに過剰な電流が流れるのを防止するために設けられた電流制限抵抗R1、R2を備える。 Further, the light source 20 includes one start diode SD. Then, the current limiting resistors R1 and R2 provided to prevent an excessive current from flowing through the transfer signal line 72 to which the transfer signal φ1 described later is supplied and the transfer signal line 73 to which the transfer signal φ2 is supplied are provided. Be prepared.

さらにまた、光源20は、複数の発光ダイオードLEDにおけるいくつかの発光ダイオードLEDを同時に並行して点灯させるための同時点灯ダイオードDg1、Dg2、Dg3、…(区別しない場合は、同時点灯ダイオードDgと表記する。)を備える。同時点灯ダイオードDgについては、後に詳述する。 Furthermore, the light source 20 is referred to as simultaneous lighting diodes Dg1, Dg2, Dg3, ... (If not distinguished, simultaneous lighting diodes Dg) for simultaneously lighting several light emitting diode LEDs in a plurality of light emitting diode LEDs in parallel. ) Is provided. The simultaneous lighting diode Dg will be described in detail later.

発光ダイオードLED、駆動サイリスタB、転送サイリスタTは、図5中において、左側から番号順に配列されている。さらに、結合ダイオードD、電源線抵抗Rgも、図中左側から番号順に配列されている。 The light emitting diode LED, the driving thyristor B, and the transfer thyristor T are arranged in numerical order from the left side in FIG. Further, the coupling diode D and the power supply line resistor Rg are also arranged in numerical order from the left side in the figure.

第1の実施の形態では、発光ダイオードLED、駆動サイリスタB、転送サイリスタT、電源線抵抗Rgの数は、予め定められた個数とすればよい。なお、結合ダイオードDの数は、転送サイリスタTの数より1少なくてよい。そして、転送サイリスタTの数は、発光ダイオードLEDの数より多くてもよい。 In the first embodiment, the number of the light emitting diode LED, the drive thyristor B, the transfer thyristor T, and the power supply line resistor Rg may be a predetermined number. The number of coupling diodes D may be one less than the number of transfer thyristors T. The number of transfer thyristors T may be larger than the number of light emitting diode LEDs.

上記の発光ダイオードLEDは、アノード端子(アノード)及びカソード端子(カソード)を備える2端子の半導体素子、サイリスタ(駆動サイリスタB、転送サイリスタT)は、アノード端子(アノード)、ゲート端子(ゲート)及びカソード端子(カソード)の3端子を有する半導体素子、結合ダイオードD1及びスタートダイオードSDは、アノード端子(アノード)及びカソード端子(カソード)を備える2端子の半導体素子である。以下では、端子を略して( )内で表記する。 The above-mentioned light emitting diode LED is a two-terminal semiconductor element having an anode terminal (anode) and a cathode terminal (cathode), and the thyristor (drive thyristor B, transfer thyristor T) is an anode terminal (anode), a gate terminal (gate) and The semiconductor element having three terminals of the cathode terminal (cathode), the coupling diode D1 and the start diode SD are two-terminal semiconductor elements having an anode terminal (anode) and a cathode terminal (cathode). In the following, terminals are abbreviated and shown in parentheses.

発光ダイオードLED、駆動サイリスタB、転送サイリスタT、結合ダイオードD、電源線抵抗Rg、スタートダイオードSD、同時点灯ダイオードDgは、共通の半導体基板(以下では、基板80と表記する。)にエピタキシャル成長された半導体積層体により、集積回路として構成されている。ここでは、半導体積層体は、一例としてGaAs、GaAlAs、AlAsなどのIII−V族化合物半導体により構成されている。 The light emitting diode LED, the driving thyristor B, the transfer thyristor T, the coupling diode D, the power supply line resistor Rg, the start diode SD, and the simultaneous lighting diode Dg were epitaxially grown on a common semiconductor substrate (hereinafter, referred to as a substrate 80). It is configured as an integrated circuit by a semiconductor laminate. Here, the semiconductor laminate is composed of a group III-V compound semiconductor such as GaAs, GaAlAs, and AlAs as an example.

では次に、光源20における各素子の電気的な接続について説明する。
転送サイリスタT、駆動サイリスタBのそれぞれのアノードは、基板80に接続される(アノードコモン)。
そして、これらのアノードは、基板80の裏面に設けられたVsub端子である裏面電極を介して基準電位Vsubが供給される。なお、この接続はp型の基板80を用いた際の構成であり、n型の基板を用いる場合は極性が逆となり、不純物を添加していないイントリンシック(i)型の基板を用いる場合には、基板の発光ダイオードLEDなどが設けられる側に、基準電位Vsubを供給する端子が設けられる。
Next, the electrical connection of each element in the light source 20 will be described.
Each anode of the transfer thyristor T and the drive thyristor B is connected to the substrate 80 (anode common).
Then, the reference potential Vsub is supplied to these anodes via the back electrode, which is a Vsub terminal provided on the back surface of the substrate 80. It should be noted that this connection is a configuration when the p-type substrate 80 is used, and the polarity is reversed when the n-type substrate is used, and when an intrinsic (i) type substrate to which impurities are not added is used. Is provided with a terminal for supplying the reference potential Vsub on the side of the substrate on which the light emitting diode LED or the like is provided.

転送サイリスタTの配列に沿って、奇数番号の転送サイリスタT1、T3、…のカソードは、転送信号線72に接続されている。そして、転送信号線72は、電流制限抵抗R1を介してφ1端子に接続されている。このφ1端子には、制御部110の転送信号発生部120から転送信号φ1が供給される。
一方、転送サイリスタTの配列に沿って、偶数番号の転送サイリスタT2、T4、…のカソードは、転送信号線73に接続されている。そして、転送信号線73は、電流制限抵抗R2を介してφ2端子に接続されている。このφ2端子には、制御部110の転送信号発生部120から転送信号φ2が供給される。
Along the arrangement of the transfer thyristors T, the cathodes of the odd-numbered transfer thyristors T1, T3, ... Are connected to the transfer signal line 72. The transfer signal line 72 is connected to the φ1 terminal via the current limiting resistor R1. The transfer signal φ1 is supplied to the φ1 terminal from the transfer signal generation unit 120 of the control unit 110.
On the other hand, along the arrangement of the transfer thyristors T, the cathodes of the even-numbered transfer thyristors T2, T4, ... Are connected to the transfer signal line 73. The transfer signal line 73 is connected to the φ2 terminal via the current limiting resistor R2. The transfer signal φ2 is supplied to the φ2 terminal from the transfer signal generation unit 120 of the control unit 110.

発光ダイオードLEDのカソードは、点灯信号線74に接続されている。点灯信号線74は、φI端子に接続されている。このφI端子には、制御部110の点灯信号発生部140から点灯信号φIが供給される。点灯信号φIは、発光ダイオードLEDに点灯のための電流を供給する。 The cathode of the light emitting diode LED is connected to the lighting signal line 74. The lighting signal line 74 is connected to the φI terminal. A lighting signal φI is supplied to the φI terminal from the lighting signal generation unit 140 of the control unit 110. The lighting signal φI supplies a current for lighting to the light emitting diode LED.

転送サイリスタT1、T2、T3、…のそれぞれのゲートGt1、Gt2、Gt3、…(区別しない場合は、ゲートGtと表記する。)は、同じ番号の駆動サイリスタB1、B2、B3、…のゲートGb1、Gb2、Gb3、…(区別しない場合は、ゲートGbと表記する。)に、1対1で接続されている。よって、ゲートGtとゲートGbとは、同じ番号のものが電気的に同電位になっている。よって、例えばゲートGt1/Gb1と表記して、電位が同じであることを示す。そして、電源電位線71から電源線抵抗Rg1及びゲートGt1を経由してゲートGb1に至る配線をゲート信号線55とする。電源電位線71から電源線抵抗Rg2及びゲートGt2を経由してゲートGb2に至る配線をゲート信号線56とする。電源電位線71から電源線抵抗Rg3及びゲートGt3を経由してゲートGb3に至る配線をゲート信号線57とする。電源電位線71から電源線抵抗Rg4及びゲートGt4を経由してゲートGb4に至る配線をゲート信号線58とする。電源電位線71は、電源線の一例であり、ゲート信号線55〜58が、駆動信号線の一例であり、ゲート信号線55〜58に設定される電位が駆動信号の一例である。なお、ゲート信号線55〜28をそれぞれ区別しない場合は、ゲート信号線と表記する。 The gates Gt1, Gt2, Gt3, ... (Indicated as gate Gt when not distinguished) of the transfer thyristors T1, T2, T3, ... Are the gates Gb1 of the drive thyristors B1, B2, B3, ... , Gb2, Gb3, ... (If not distinguished, it is referred to as gate Gb), and is connected on a one-to-one basis. Therefore, the gate Gt and the gate Gb having the same number are electrically at the same potential. Therefore, for example, it is expressed as gate Gt1 / Gb1 to indicate that the potentials are the same. Then, the wiring from the power potential line 71 to the gate Gb1 via the power line resistor Rg1 and the gate Gt1 is referred to as a gate signal line 55. The wiring from the power potential line 71 to the gate Gb2 via the power line resistor Rg2 and the gate Gt2 is referred to as a gate signal line 56. The wiring from the power potential line 71 to the gate Gb3 via the power line resistor Rg3 and the gate Gt3 is referred to as a gate signal line 57. The wiring from the power potential line 71 to the gate Gb4 via the power line resistor Rg4 and the gate Gt4 is referred to as a gate signal line 58. The power potential line 71 is an example of a power supply line, the gate signal line 55 to 58 is an example of a drive signal line, and the potential set in the gate signal line 55 to 58 is an example of a drive signal. When the gate signal lines 55 to 28 are not distinguished from each other, they are referred to as gate signal lines.

転送サイリスタTのそれぞれのゲートGtを番号順に2個ずつペアとしたゲートGt間に、結合ダイオードDがそれぞれ接続されている。例えば、ゲートGt1とゲートGt2との間に、結合ダイオードD1が設けられている。そして、結合ダイオードD1の向きは、ゲートGt1からゲートGt2に向かって電流が流れる方向に接続されている。他の結合ダイオードDも同様である。 A coupling diode D is connected between the gates Gt in which two gates Gt of the transfer thyristor T are paired in numerical order. For example, a coupling diode D1 is provided between the gate Gt1 and the gate Gt2. The direction of the coupling diode D1 is connected in the direction in which the current flows from the gate Gt1 to the gate Gt2. The same applies to the other coupling diode D.

転送サイリスタTのゲートGt/Gbは、転送サイリスタTのそれぞれに対応して設けられた電源線抵抗Rgを介して、電源電位線71に接続されている。電源電位線71はVgk端子に接続されている。Vgk端子には、制御部110の電源電位供給部170から電源電位Vgkが供給される。 The gate Gt / Gb of the transfer thyristor T is connected to the power potential line 71 via a power line resistor Rg provided corresponding to each of the transfer thyristors T. The power potential line 71 is connected to the Vgk terminal. The power potential Vgk is supplied to the Vgk terminal from the power potential supply unit 170 of the control unit 110.

そして、転送サイリスタT1のゲートGt1は、スタートダイオードSDのカソードに接続されている。一方、スタートダイオードSDのアノードは、転送信号線73に接続されている。 Then, the gate Gt1 of the transfer thyristor T1 is connected to the cathode of the start diode SD. On the other hand, the anode of the start diode SD is connected to the transfer signal line 73.

さらに、同時点灯ダイオードDgのカソードは、駆動サイリスタBのゲートGbに接続されている。そして、同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードは、駆動サイリスタB1、B2のゲートGb1、Gb2にそれぞれ接続されている。同時点灯ダイオードDg1、2のアノードは、φg1端子に接続されている。φg1端子には、制御部110の
同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg1が供給される。同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードは、駆動サイリスタB3、B4のゲートGb3、Gb4にそれぞれ接続されている。同時点灯ダイオードDg3、4のアノードは、φg2端子に接続されている。φg2端子には、制御部110の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg2が供給される。同時点灯信号φg1、φg2を区別しない場合は、同時点灯信号φgと表記する。
Further, the cathode of the simultaneous lighting diode Dg is connected to the gate Gb of the drive thyristor B. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected to the gates Gb1 and Gb2 of the drive thyristors B1 and B2, respectively. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg1 and 2 are connected to the φg1 terminal. Simultaneous lighting signal φg1 is supplied to the φg1 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 110. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected to the gates Gb3 and Gb4 of the drive thyristors B3 and B4, respectively. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected to the φg2 terminal. Simultaneous lighting signal φg2 is supplied to the φg2 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 110. When the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 are not distinguished, they are referred to as simultaneous lighting signals φg.

同時点灯ダイオードDgは、同時に並行して発光させる発光ダイオードLEDに設けられ、同時に並行して発光させる発光ダイオードLEDの駆動サイリスタBを組にして共通に同時点灯信号φgが供給されるように、同時点灯ダイオードDgのアノードが互いに接続されている。図5では、発光ダイオードLED1、LED2を組にして同時に発光させ、発光ダイオードLED3、LED4を組にして同時に発光させるように構成されている。なお、発光ダイオードLED1、LED2、LED3を同時に発光させる場合には、同時点灯ダイオードDg1、Dg2、Dg3のアノードを互いに接続し、同じ同時点灯信号φgが供給されるようにすればよい。また、発光ダイオードLED1、LED3のように、発光ダイオードLEDの配列において、隣接しない発光ダイオードLEDについても、駆動サイリスタBに接続された同時点灯ダイオードDgのアノードを互いに接続して、共通に同時点灯信号φgを供給すればよい。そして、同時に並行して発光させない発光ダイオードLEDに対しては、同時点灯ダイオードDgを設けることを要しない。なお、他の実施の形態においても、同様である。
同時点灯ダイオードDgの動作については、後に詳述する。
The simultaneous lighting diode Dg is provided in the light emitting diode LED that emits light in parallel at the same time, and the drive thyristor B of the light emitting diode LED that emits light in parallel at the same time is combined so that the simultaneous lighting signal φg is commonly supplied. The anodes of the lighting diodes Dg are connected to each other. In FIG. 5, the light emitting diodes LED1 and LED2 are assembled to emit light at the same time, and the light emitting diodes LED3 and LED4 are assembled to emit light at the same time. When the light emitting diodes LED1, LED2, and LED3 are to emit light at the same time, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1, Dg2, and Dg3 may be connected to each other so that the same simultaneous lighting signal φg is supplied. Further, in the arrangement of the light emitting diode LEDs such as the light emitting diode LEDs 1 and LED 3, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg connected to the drive thyristor B are also connected to each other for the light emitting diode LEDs that are not adjacent to each other, and the simultaneous lighting signals are commonly used. φg may be supplied. Further, it is not necessary to provide the simultaneous lighting diode Dg for the light emitting diode LED that does not emit light in parallel at the same time. The same applies to the other embodiments.
The operation of the simultaneous lighting diode Dg will be described in detail later.

(制御部110)
制御部110は、転送信号発生部120と、点灯信号発生部140と、基準電位供給部160と、電源電位供給部170と、同時点灯信号発生部190とを備える。転送信号発生部120は、転送サイリスタTを順にオン状態を転送する転送信号φ1、φ2を発生する。点灯信号発生部140は、発光ダイオードLEDを点灯(発光)させる電流を供給する点灯信号φIを発生する。同時点灯信号発生部190は、発光ダイオードLEDを同時に並行して発光させる同時点灯信号φgを発生する。基準電位供給部160は、基準電位Vsubを供給する。電源電位供給部170は、電源電位Vgkを供給する。
(Control unit 110)
The control unit 110 includes a transfer signal generation unit 120, a lighting signal generation unit 140, a reference potential supply unit 160, a power supply potential supply unit 170, and a simultaneous lighting signal generation unit 190. The transfer signal generation unit 120 generates transfer signals φ1 and φ2 that sequentially transfer the transfer thyristor T in the ON state. The lighting signal generation unit 140 generates a lighting signal φI that supplies a current for lighting (lighting) the light emitting diode LED. The simultaneous lighting signal generation unit 190 generates a simultaneous lighting signal φg that causes the light emitting diode LEDs to emit light in parallel at the same time. The reference potential supply unit 160 supplies the reference potential Vsub. The power supply potential supply unit 170 supplies the power supply potential Vgk.

(サイリスタ)
サイリスタ(転送サイリスタT、駆動サイリスタB)の基本的な動作を説明する。サイリスタは、前述したように、アノード、カソード、ゲートの3端子を有する半導体素子であって、pnpn構造を成している。例えば、GaAs、GaAlAs、AlAsなどのp型の半導体層とn型の半導体層とを基板80上に積層して構成されている。ここでは、p型の半導体層とn型の半導体層とで構成されるpn接合の順方向電位(拡散電位)Vdを一例として1.5Vとして説明する。
(Thyristor)
The basic operation of the thyristor (transfer thyristor T, drive thyristor B) will be described. As described above, the thyristor is a semiconductor element having three terminals of an anode, a cathode, and a gate, and has a pnpn structure. For example, a p-type semiconductor layer such as GaAs, GaAlAs, or AlAs and an n-type semiconductor layer are laminated on the substrate 80. Here, the forward potential (diffusion potential) Vd of the pn junction composed of the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer will be described as 1.5 V as an example.

以下では、一例として、Vsub端子(裏面電極)に供給される基準電位Vsubをハイレベルの電位(以下では「H」と表記する。)として0V、Vgk端子に供給される電源電位Vgkをローレベルの電位(以下では「L」と表記する。)として−3.3Vとして説明する。なお、電位を加えて、「H」(0V)、「L」(−3.3V)と表記することがある。 In the following, as an example, the reference potential Vsub supplied to the Vsub terminal (back electrode) is set to 0 V as a high level potential (hereinafter referred to as “H”), and the power potential Vgk supplied to the Vgk terminal is set to a low level. It will be described as -3.3V as the potential of (hereinafter referred to as "L"). In addition, the electric potential may be added and expressed as "H" (0V) and "L" (-3.3V).

サイリスタのアノードは、基準電位Vsub(「H」(0V))である。オフ状態のサイリスタは、しきい電圧より低い電位(絶対値が大きい負の電位)がカソードに印加されるとオン状態に移行(ターンオン)する。なお、オフ状態は、オン状態に比べて、アノードとカソードとの間に流れる電流が小さい状態を言う。ここで、サイリスタのしきい電圧は、ゲートの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた値である。
オン状態になると、サイリスタのゲートは、アノードの電位に近い電位になる。ここでは、アノードを基準電位Vsub(「H」(0V))に設定しているので、ゲートは、0V(「H」)になるとする。また、オン状態のサイリスタのカソードは、アノードの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた電位に近い電位となる。ここでは、アノードを基準電位Vsub(「H」(0V))に設定しているので、オン状態のサイリスタのカソードは、−1.5Vに近い電位(絶対値が1.5Vより大きい負の電位)となる。なお、カソードの電位は、オン状態のサイリスタに電流を供給する電源との関係で設定される。
The anode of the thyristor is the reference potential Vsub (“H” (0V)). The thyristor in the off state shifts to the on state (turns on) when a potential lower than the threshold voltage (negative potential having a large absolute value) is applied to the cathode. The off state means a state in which the current flowing between the anode and the cathode is smaller than that in the on state. Here, the threshold voltage of the thyristor is a value obtained by subtracting the forward potential Vd (1.5V) of the pn junction from the potential of the gate.
When turned on, the thyristor gate has a potential close to that of the anode. Here, since the anode is set to the reference potential Vsub (“H” (0V)), the gate is assumed to be 0V (“H”). Further, the cathode of the thyristor in the on state has a potential close to the potential obtained by subtracting the forward potential Vd (1.5V) of the pn junction from the potential of the anode. Here, since the anode is set to the reference potential Vsub (“H” (0V)), the cathode of the thyristor in the on state has a potential close to −1.5V (a negative potential whose absolute value is larger than 1.5V). ). The cathode potential is set in relation to the power supply that supplies the current to the thyristor in the on state.

オン状態のサイリスタは、カソードが、オン状態を維持するために必要な電位(上記の−1.5Vに近い電位)より高い電位(絶対値が小さい負の電位、0V又は正の電位)になると、オフ状態に移行(ターンオフ)する。一方、オン状態のサイリスタのカソードに、オン状態を維持するために必要な電位より低い電位(絶対値が大きい負の電位)が継続的に印加され、オン状態を維持しうる電流(維持電流)が供給されると、サイリスタはオン状態を維持する。 An on-state thyristor will have a potential higher than the potential required to keep it on (a potential close to -1.5V above) (a negative potential with a small absolute value, 0V or a positive potential). , Transition to the off state (turn off). On the other hand, a potential lower than the potential required to maintain the on state (negative potential with a large absolute value) is continuously applied to the cathode of the thyristor in the on state, and a current capable of maintaining the on state (maintenance current). When supplied, the thyristor remains on.

(駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとの積層構造)
駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとは、基板80上に設けられた駆動サイリスタB上に発光ダイオードLEDを積層して構成されてもよい。この場合、図5から分かるように、駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとを直接積層すると、駆動サイリスタBのカソードと発光ダイオードLEDのアノードとが逆バイアスになってしまう。そこで、駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとは、トンネル接合(ダイオード)層を介して積層される。トンネル接合層は、n型の不純物を高濃度に添加したn++層と、p型の不純物を高濃度に添加したp++層との接合である。このため、トンネル接合層は、逆バイアス状態においても、電子のトンネルにより、電流が流れやすい。よって、駆動サイリスタBがオン状態になると、逆バイアスのトンネル接合層を介して、駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとの間で電流が流れる。これにより、発光ダイオードLEDが発光(点灯)する。
(Laminate structure of drive thyristor B and light emitting diode LED)
The drive thyristor B and the light emitting diode LED may be configured by stacking the light emitting diode LED on the drive thyristor B provided on the substrate 80. In this case, as can be seen from FIG. 5, when the drive thyristor B and the light emitting diode LED are directly laminated, the cathode of the drive thyristor B and the anode of the light emitting diode LED are reverse biased. Therefore, the drive thyristor B and the light emitting diode LED are laminated via a tunnel junction (diode) layer. Tunnel junction layer, and the n ++ layer doped with an n-type impurity at a high concentration, a junction between the p ++ layer doped with a p-type impurity at a high concentration. Therefore, even in the reverse bias state, current easily flows through the tunnel junction layer due to the tunnel of electrons. Therefore, when the drive thyristor B is turned on, a current flows between the drive thyristor B and the light emitting diode LED via the reverse bias tunnel junction layer. As a result, the light emitting diode LED emits light (lights up).

なお、トンネル接合層の代わりに、金属的な導電性を有し、III−V族の化合物半導体層にエピタキシャル成長するIII−V族化合物層を用いてもよい。金属的導電性III−V族化合物層の材料の一例として説明するInNAsは、例えばInNの組成比xが約0.1〜約0.8の範囲において、バンドギャップエネルギが負になる。また、InNSbは、例えばInNの組成比xが約0.2〜約0.75の範囲において、バンドギャップエネルギが負になる。バンドギャップエネルギが負になることは、バンドギャップを持たないことを意味する。よって、金属と同様な導電特性(伝導特性)を示すことになる。すなわち、金属的な導電特性(導電性)とは、金属と同様に電位に勾配があれば電流が流れることを言う。 Instead of the tunnel junction layer, a group III-V compound layer having metallic conductivity and epitaxially growing on the group III-V compound semiconductor layer may be used. InNAs described as an example of the material of the metallic conductive group III-V compound layer has a negative bandgap energy, for example, when the composition ratio x of InN is in the range of about 0.1 to about 0.8. Further, InNSb has a negative bandgap energy, for example, when the composition ratio x of InN is in the range of about 0.2 to about 0.75. Negative bandgap energy means no bandgap. Therefore, it exhibits the same conductive characteristics (conducting characteristics) as metal. That is, the metallic conductive property (conductivity) means that a current flows if there is a gradient in the potential as in the case of metal.

駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとは、積層されて直列接続されている。よって、駆動サイリスタBのカソードに印加される電圧は、点灯信号φIの電位が駆動サイリスタBと発光ダイオードLEDとで分圧された電圧となる。ここでは、発光ダイオードLEDの立ち上がり電圧を1.5Vであるとし、駆動サイリスタBには、−3.3Vが印加されるとして説明する。よって、発光ダイオードLEDを点灯させる際に印加される点灯信号φI(後述する「Lo」)は、−5Vであるとする。
なお、発光波長や光量によって発光ダイオードLEDに印加する電圧を変えることとなるが、その際は点灯信号φIの電圧(「Lo」)を調整すればよい。
The drive thyristor B and the light emitting diode LED are laminated and connected in series. Therefore, the voltage applied to the cathode of the drive thyristor B is a voltage obtained by dividing the potential of the lighting signal φI by the drive thyristor B and the light emitting diode LED. Here, it is assumed that the rising voltage of the light emitting diode LED is 1.5V, and -3.3V is applied to the drive thyristor B. Therefore, it is assumed that the lighting signal φI (“Lo” described later) applied when lighting the light emitting diode LED is −5V.
The voltage applied to the light emitting diode LED is changed depending on the emission wavelength and the amount of light. In that case, the voltage of the lighting signal φI (“Lo”) may be adjusted.

(発光装置4における順次点灯動作)
次に、第1の実施の形態が適用される発光装置4における光源20の発光ダイオードLEDを順次発光させる動作について説明する。
図6は、第1の実施の形態が適用される光源20の発光ダイオードLEDを順次発光させる動作を説明するタイミングチャートである。図6は、発光ダイオードLED1〜LED4の4個の発光ダイオードLEDの点灯(発光)/非点灯(非発光)を制御(点灯制御と表記する。)する部分のタイミングチャートである。なお、図6では、発光ダイオードLED1、LED2、LED3を発光させ、発光ダイオードLED4を非発光としている。
(Sequential lighting operation in the light emitting device 4)
Next, the operation of sequentially emitting the light emitting diode LEDs of the light source 20 in the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied will be described.
FIG. 6 is a timing chart illustrating an operation of sequentially causing the light emitting diode LEDs of the light source 20 to which the first embodiment is applied to emit light. FIG. 6 is a timing chart of a portion that controls the lighting (light emission) / non-lighting (non-light emission) of the four light emitting diode LEDs of the light emitting diode LEDs 1 to 4 (referred to as lighting control). In FIG. 6, the light emitting diodes LED1, LED2, and LED3 are made to emit light, and the light emitting diode LED4 is not emitted.

本明細書では、「〜」は、番号によってそれぞれが区別された複数の構成要素を示すもので、「〜」の前後に記載されたもの及びその間の番号のものを含むことを意味する。例えば、発光ダイオードLED1〜LED4は、発光ダイオードLED1から番号順に発光ダイオードLED4までを含む。 In the present specification, "~" indicates a plurality of components which are distinguished from each other by a number, and means that those described before and after "~" and those having a number in between are included. For example, the light emitting diode LEDs 1 to LED 4 include the light emitting diode LEDs 1 to the light emitting diode LEDs 4 in numerical order.

図6において、時刻aから時刻kへとアルファベット順に時刻が経過するとする。発光ダイオードLED1は、期間T(1)において、発光ダイオードLED2は、期間T(2)において、発光ダイオードLED3は、期間T(3)において、発光ダイオードLED4は、期間T(4)において発光又は非発光の制御(発光制御)がされる。 In FIG. 6, it is assumed that the time elapses from time a to time k in alphabetical order. The light emitting diode LED1 emits light in the period T (1), the light emitting diode LED2 emits light in the period T (2), the light emitting diode LED3 emits light in the period T (3), and the light emitting diode LED4 emits light in the period T (4). Light emission is controlled (light emission control).

φ1端子(図5参照)に供給される転送信号φ1及びφ2端子(図5、図6参照)に供給される転送信号φ2は、「H」(0V)と「L」(−3.3V)との2つの電位を有する信号である。そして、転送信号φ1及び転送信号φ2は、連続する2つの期間T(例えば、期間T(1)と期間T(2))を単位として波形が繰り返される。
以下では、「H」(0V)及び「L」(−3.3V)を、「H」及び「L」と省略する場合がある。
The transfer signal φ1 supplied to the φ1 terminal (see FIG. 5) and the transfer signal φ2 supplied to the φ2 terminal (see FIGS. 5 and 6) are “H” (0V) and “L” (-3.3V). It is a signal having two potentials of. Then, the waveforms of the transfer signal φ1 and the transfer signal φ2 are repeated in units of two consecutive periods T (for example, period T (1) and period T (2)).
In the following, "H" (0V) and "L" (-3.3V) may be abbreviated as "H" and "L".

転送信号φ1は、期間T(1)の開始時刻bで「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行し、時刻fで「L」から「H」に移行する。そして、期間T(2)の終了時刻iにおいて、「H」から「L」に移行する。
転送信号φ2は、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」(0V)であって、時刻eで「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。そして、期間T(2)の終了時刻iにおいて「L」から「H」に移行する。
転送信号φ1と転送信号φ2とを比較すると、転送信号φ2は、転送信号φ1を時間軸上で期間T後ろにずらしたものに当たる。一方、転送信号φ2は、期間T(1)において、破線で示す波形及び期間T(2)での波形が、期間T(3)以降において繰り返す。転送信号φ2の期間T(1)の波形が期間T(3)以降と異なるのは、期間T(1)は発光装置4が動作を開始する期間であるためである。
The transfer signal φ1 shifts from “H” (0V) to “L” (-3.3V) at the start time b of the period T (1), and shifts from “L” to “H” at time f. Then, at the end time i of the period T (2), the transition from “H” to “L” occurs.
The transfer signal φ2 is “H” (0V) at the start time b of the period T (1), and shifts from “H” (0V) to “L” (-3.3V) at time e. Then, at the end time i of the period T (2), the transition from “L” to “H” occurs.
Comparing the transfer signal φ1 and the transfer signal φ2, the transfer signal φ2 corresponds to the transfer signal φ1 shifted to the back of the period T on the time axis. On the other hand, in the transfer signal φ2, the waveform shown by the broken line and the waveform in the period T (2) are repeated in the period T (1) and after the period T (3). The waveform of the period T (1) of the transfer signal φ2 is different from that after the period T (3) because the period T (1) is the period during which the light emitting device 4 starts operating.

転送信号φ1と転送信号φ2とは、後述するように、転送サイリスタTのオン状態を番号順に転送させることにより、オン状態の転送サイリスタTと同じ番号の発光ダイオードLEDを、点灯又は非点灯の制御(点灯制御)の対象として指定する。 As will be described later, the transfer signal φ1 and the transfer signal φ2 control the lighting or non-lighting of the light emitting diode LED having the same number as the transfer thyristor T in the on state by transferring the on state of the transfer thyristor T in numerical order. Specify as the target of (lighting control).

次に、φI端子(図5参照)に供給される点灯信号φIについて説明する。点灯信号φIは、「H」(0V)と「Lo」(−5V)との2つの電位を有する信号である。
ここでは、発光ダイオードLED1に対する点灯制御の期間T(1)において、点灯信号φIを説明する。点灯信号φIは、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」(0V)であって、時刻cで「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行する。そして、時刻dで「Lo」から「H」に移行し、時刻eにおいて「H」を維持する。
Next, the lighting signal φI supplied to the φI terminal (see FIG. 5) will be described. The lighting signal φI is a signal having two potentials of “H” (0V) and “Lo” (-5V).
Here, the lighting signal φI will be described during the lighting control period T (1) for the light emitting diode LED1. The lighting signal φI is “H” (0V) at the start time b of the period T (1), and shifts from “H” (0V) to “Lo” (-5V) at time c. Then, it shifts from "Lo" to "H" at time d, and maintains "H" at time e.

φg1、φg2端子(図5参照)に供給される同時点灯信号φg1、φg2は、「L」(−3.3V)に維持される。 The simultaneous lighting signals φg1 and φg2 supplied to the φg1 and φg2 terminals (see FIG. 5) are maintained at “L” (-3.3V).

図5を参照しつつ、図6に示したタイミングチャートにしたがって、発光装置4の動作を説明する。なお、以下では、発光ダイオードLED1、LED2を点灯制御する期間T(1)、T(2)について説明する。
(1)時刻a
時刻aにおいて、発光装置4の制御部110の基準電位供給部160は、基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。電源電位供給部170は、電源電位Vgkを「L」(−3.3V)に設定する。制御部110の転送信号発生部120は転送信号φ1、転送信号φ2をそれぞれ「H」(0V)に設定する。これにより、光源20のφ1端子及びφ2端子が「H」になる。電流制限抵抗R1を介してφ1端子に接続されている転送信号線72の電位も「H」になり、電流制限抵抗R2を介してφ1端子に接続されている転送信号線73も「H」になる(図5参照)。
The operation of the light emitting device 4 will be described with reference to FIG. 5 according to the timing chart shown in FIG. In the following, the periods T (1) and T (2) for controlling the lighting of the light emitting diodes LEDs 1 and 2 will be described.
(1) Time a
At time a, the reference potential supply unit 160 of the control unit 110 of the light emitting device 4 sets the reference potential Vsub to “H” (0V). The power potential supply unit 170 sets the power potential Vgk to “L” (-3.3V). The transfer signal generation unit 120 of the control unit 110 sets the transfer signal φ1 and the transfer signal φ2 to “H” (0V), respectively. As a result, the φ1 terminal and the φ2 terminal of the light source 20 become “H”. The potential of the transfer signal line 72 connected to the φ1 terminal via the current limiting resistor R1 also becomes “H”, and the transfer signal line 73 connected to the φ1 terminal via the current limiting resistor R2 also becomes “H”. (See Fig. 5).

そして、制御部110の点灯信号発生部140は、点灯信号φIを「H」(0V)に設定する。これにより、光源20のφI端子が、電流制限抵抗RIを介して「H」になり、φI端子に接続された点灯信号線74も「H」(0V)になる(図5参照)。
さらに、制御部110の同時点灯信号発生部190は、同時点灯信号φg1、φg2を「L」(−3.3V)に設定する。
Then, the lighting signal generation unit 140 of the control unit 110 sets the lighting signal φI to “H” (0V). As a result, the φI terminal of the light source 20 becomes “H” via the current limiting resistor RI, and the lighting signal line 74 connected to the φI terminal also becomes “H” (0V) (see FIG. 5).
Further, the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 110 sets the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 to “L” (-3.3V).

転送サイリスタT、駆動サイリスタBのアノードはVsub端子に接続されているので、「H」に設定される。奇数番号の転送サイリスタT1、T3、…のそれぞれのカソードは、転送信号線72に接続され、「H」(0V)に設定されている。偶数番号の転送サイリスタT2、T4、…のそれぞれのカソードは、転送信号線73に接続され、「H」に設定されている。よって、転送サイリスタTは、アノード及びカソードがともに「H」であるためオフ状態にある。 Since the anodes of the transfer thyristor T and the drive thyristor B are connected to the Vsub terminal, they are set to "H". The cathodes of the odd-numbered transfer thyristors T1, T3, ... Are connected to the transfer signal line 72 and set to "H" (0V). The cathodes of the even-numbered transfer thyristors T2, T4, ... Are connected to the transfer signal line 73 and set to "H". Therefore, the transfer thyristor T is in the off state because both the anode and the cathode are “H”.

発光ダイオードLEDのカソードは、「H」(0V)の点灯信号線74に接続されている。すなわち、発光ダイオードLEDと駆動サイリスタBとは、トンネル接合層を介して、直列接続されている。発光ダイオードLEDのカソードは「H」、駆動サイリスタBのアノードは「H」であるので、発光ダイオードLED及び駆動サイリスタBは、オフ状態にある。 The cathode of the light emitting diode LED is connected to the "H" (0V) lighting signal line 74. That is, the light emitting diode LED and the drive thyristor B are connected in series via a tunnel junction layer. Since the cathode of the light emitting diode LED is "H" and the anode of the driving thyristor B is "H", the light emitting diode LED and the driving thyristor B are in the off state.

ゲートGt1は、前述したように、スタートダイオードSDのカソードに接続されている。ゲートGt1は、電源線抵抗Rg1を介して、電源電位Vgk(「L」(−3.3V))の電源電位線71に接続されている。そして、スタートダイオードSDのアノードは転送信号線73に接続され、電流制限抵抗R2を介して、「H」(0V)のφ2端子に接続されている。よって、スタートダイオードSDは順バイアスであり、スタートダイオードSDのカソード(ゲートGt1)は、スタートダイオードSDのアノードの電位(「H」(0V))からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた値(−1.5V)になる。また、ゲートGt1が−1.5Vになると、結合ダイオードD1は、アノード(ゲートGt1)が−1.5Vで、カソードが電源線抵抗Rg2を介して電源電位線71(「L」(−3.3V))に接続されているので、順バイアスになる。よって、ゲートGt2の電位は、ゲートGt1の電位(−1.5V)からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた−3Vになる。しかし、3以上の番号のゲートGtには、スタートダイオードSDのアノードが「H」(0V)であることの影響は及ばず、これらのゲートGtの電位は、電源電位線71の電位である「L」(−3.3V)になっている。 As described above, the gate Gt1 is connected to the cathode of the start diode SD. The gate Gt1 is connected to the power supply potential line 71 of the power supply potential Vgk (“L” (-3.3V)) via the power supply line resistor Rg1. The anode of the start diode SD is connected to the transfer signal line 73, and is connected to the φ2 terminal of “H” (0V) via the current limiting resistor R2. Therefore, the start diode SD is forward biased, and the cathode (gate Gt1) of the start diode SD is the forward potential Vd (1.5V) of the pn junction from the potential (“H” (0V)) of the anode of the start diode SD. Is subtracted (-1.5V). Further, when the gate Gt1 becomes −1.5V, the coupling diode D1 has the anode (gate Gt1) of −1.5V and the cathode of the power supply potential line 71 (“L” (-3. Since it is connected to 3V)), it becomes a forward bias. Therefore, the potential of the gate Gt2 is -3V obtained by subtracting the forward potential Vd (1.5V) of the pn junction from the potential of the gate Gt1 (−1.5V). However, the gates Gt having a number of 3 or more are not affected by the fact that the anode of the start diode SD is “H” (0V), and the potentials of these gates Gt are the potentials of the power supply potential line 71. It is "L" (-3.3V).

ゲートGtはゲートGbであるので、ゲートGbの電位は、ゲートGtの電位と同じである。同時点灯信号φg1、φg2は「L」(−3.3V)であるので、例えゲートGbが「L」(−3.3V)よりも高い電位(絶対値が3.3Vより小さい負の電位)であっても、同時点灯ダイオードDgは電流の流れにくい方向に電位が加えられた状態(逆バイアス)である。よって、同時点灯信号φg1、φg2が「L」(−3.3V)であることは、ゲートGbに影響を与えない。以下では、同時点灯信号φg1、φg2についての説明を省略する。 Since the gate Gt is the gate Gb, the potential of the gate Gb is the same as the potential of the gate Gt. Since the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 are “L” (-3.3V), even if the gate Gb has a higher potential than “L” (-3.3V) (a negative potential whose absolute value is smaller than 3.3V). Even so, the simultaneous lighting diode Dg is in a state in which a potential is applied in a direction in which current does not easily flow (reverse bias). Therefore, the fact that the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 are “L” (-3.3V) does not affect the gate Gb. Hereinafter, the description of the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 will be omitted.

よって、転送サイリスタT、駆動サイリスタBのしきい電圧は、ゲートGt、Gbの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた値となる。すなわち、転送サイリスタT1、駆動サイリスタB1のしきい電圧は−3V、転送サイリスタT2、駆動サイリスタB2のしきい電圧は−4.5V、番号が3以上の転送サイリスタT、駆動サイリスタBのしきい電圧は−4.8Vとなっている。 Therefore, the threshold voltage of the transfer thyristor T and the drive thyristor B is a value obtained by subtracting the forward potential Vd (1.5 V) of the pn junction from the potentials of the gates Gt and Gb. That is, the threshold voltage of the transfer thyristor T1 and the drive thyristor B1 is -3V, the threshold voltage of the transfer thyristor T2 and the drive thyristor B2 is -4.5V, and the threshold voltage of the transfer thyristor T and the drive thyristor B having a number of 3 or more. Is -4.8V.

(2)時刻b
図6に示す時刻bにおいて、転送信号φ1が、「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。これにより発光装置4は、動作を開始する。
転送信号φ1が「H」から「L」に移行すると、φ1端子及び電流制限抵抗R1を介して、転送信号線72の電位が、「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。すると、しきい電圧が−3Vである転送サイリスタT1がターンオンする。しかし、転送信号線72にカソードが接続された、番号が3以上の奇数番号の転送サイリスタTは、しきい電圧が−4.8Vであるのでターンオンできない。一方、偶数番号の転送サイリスタTは、転送信号φ2が「H」(0V)であって、転送信号線73が「H」(0V)であるのでターンオンできない。
転送サイリスタT1がターンオンすることで、転送信号線72の電位は、アノードの電位(「H」(0V))からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた−1.5Vになる。
(2) Time b
At time b shown in FIG. 6, the transfer signal φ1 shifts from “H” (0V) to “L” (-3.3V). As a result, the light emitting device 4 starts operation.
When the transfer signal φ1 shifts from “H” to “L”, the potential of the transfer signal line 72 changes from “H” (0V) to “L” (-3.3V) via the φ1 terminal and the current limiting resistor R1. Move to. Then, the transfer thyristor T1 having a threshold voltage of -3V is turned on. However, an odd-numbered transfer thyristor T having a cathode connected to the transfer signal line 72 and having a number of 3 or more cannot be turned on because the threshold voltage is -4.8 V. On the other hand, the even-numbered transfer thyristor T cannot be turned on because the transfer signal φ2 is “H” (0V) and the transfer signal line 73 is “H” (0V).
When the transfer thyristor T1 is turned on, the potential of the transfer signal line 72 becomes -1.5 V, which is obtained by subtracting the forward potential Vd (1.5 V) of the pn junction from the potential of the anode (“H” (0 V)). ..

転送サイリスタT1がターンオンすると、ゲートGt1/Gb1の電位は、転送サイリスタT1のアノードの電位である「H」(0V)になる。そして、ゲートGt2/Gb2の電位が−1.5V、ゲートGt3/Gb3の電位が−3V、番号が4以上のゲートGt/Gbの電位が「L」になる。
これにより、駆動サイリスタB1のしきい電圧が−1.5V、転送サイリスタT2、駆動サイリスタB2のしきい電圧が−3V、転送サイリスタT3、駆動サイリスタB3のしきい電圧が−4.5V、番号が4以上の転送サイリスタT、駆動サイリスタBのしきい電圧が−4.8Vになる。
しかし、転送信号線72は、オン状態の転送サイリスタT1により−1.5Vになっているので、オフ状態の奇数番号の転送サイリスタTはターンオンしない。転送信号線73は、「H」(0V)であるので、偶数番号の転送サイリスタTはターンオンしない。点灯信号線74は「H」(0V)であるので、いずれの発光ダイオードLEDも点灯しない。
When the transfer thyristor T1 is turned on, the potential of the gate Gt1 / Gb1 becomes “H” (0V), which is the potential of the anode of the transfer thyristor T1. Then, the potential of the gate Gt2 / Gb2 is −1.5V, the potential of the gate Gt3 / Gb3 is -3V, and the potential of the gate Gt / Gb having a number of 4 or more is “L”.
As a result, the threshold voltage of the drive thyristor B1 is -1.5V, the threshold voltage of the transfer thyristor T2 and the drive thyristor B2 is -3V, the threshold voltage of the transfer thyristor T3 and the drive thyristor B3 is -4.5V, and the number is changed. The threshold voltage of the transfer thyristor T and the drive thyristor B of 4 or more becomes -4.8V.
However, since the transfer signal line 72 is set to −1.5 V by the transfer thyristor T1 in the on state, the transfer thyristor T having an odd number in the off state does not turn on. Since the transfer signal line 73 is “H” (0V), the even-numbered transfer thyristor T does not turn on. Since the lighting signal line 74 is “H” (0V), none of the light emitting diode LEDs are lit.

時刻bの直後(ここでは、時刻bにおける信号の電位の変化によってサイリスタなどの変化が生じた後に定常状態になったときを言う。)において、転送サイリスタT1がオン状態にあって、他の転送サイリスタT、駆動サイリスタB、発光ダイオードLEDはオフ状態にある。 Immediately after time b (here, when the thyristor or the like changes due to a change in the signal potential at time b and then enters a steady state), the transfer thyristor T1 is in the ON state and another transfer is performed. The thyristor T, the drive thyristor B, and the light emitting diode LED are in the off state.

(3)時刻c
時刻cにおいて、点灯信号φIが「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行する。
点灯信号φIが「H」から「Lo」に移行すると、電流制限抵抗RI及びφI端子を介して、点灯信号線74が「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行する。すると、発光ダイオードLEDに印加される電圧1.7Vを足した−3.3Vが駆動サイリスタB1に印加され、しきい電圧が−1.5Vである駆動サイリスタB1がターンオンして、発光ダイオードLED1が点灯(発光)する。これにより、点灯信号線74の電位が−3.2Vに近い電位(絶対値が3.2Vより大きい負の電位)になる。なお、駆動サイリスタB2はしきい電圧が−3Vであるが、駆動サイリスタB2に印加される電圧は、発光ダイオードLEDに印加される電圧1.7Vと−3.2Vとを足した−1.5Vになるので、駆動サイリスタB2はターンオンしない。
時刻cの直後において、転送サイリスタT1、駆動サイリスタB1がオン状態にあって、発光ダイオードLED1が点灯(発光)している。
(3) Time c
At time c, the lighting signal φI shifts from “H” (0V) to “Lo” (-5V).
When the lighting signal φI shifts from “H” to “Lo”, the lighting signal line 74 shifts from “H” (0V) to “Lo” (-5V) via the current limiting resistor RI and the φI terminal. Then, 3.3V, which is the sum of the voltage applied to the light emitting diode LED of 1.7V, is applied to the driving thyristor B1, the driving thyristor B1 having a threshold voltage of −1.5V turns on, and the light emitting diode LED1 is turned on. Lights up (lights up). As a result, the potential of the lighting signal line 74 becomes a potential close to -3.2V (a negative potential whose absolute value is larger than 3.2V). The threshold voltage of the drive thyristor B2 is -3V, but the voltage applied to the drive thyristor B2 is -1.5V, which is the sum of the voltages of 1.7V and -3.2V applied to the light emitting diode LED. Therefore, the drive thyristor B2 does not turn on.
Immediately after time c, the transfer thyristor T1 and the drive thyristor B1 are in the ON state, and the light emitting diode LED1 is lit (light emitting).

(4)時刻d
時刻dにおいて、点灯信号φIが「Lo」(−5V)から「H」(0V)に移行する。
点灯信号φIが「Lo」から「H」に移行すると、電流制限抵抗RI及びφI端子を介して、点灯信号線74の電位が−3.2Vから「H」に移行する。すると、発光ダイオードLED1のカソード及び駆動サイリスタB1のアノードとがともに「H」になるので駆動サイリスタB1がターンオフするとともに、発光ダイオードLED1が消灯する(非点灯になる)。発光ダイオードLED1の点灯期間は、点灯信号φIが「H」から「Lo」に移行した時刻cから、点灯信号φIが「Lo」から「H」に移行する時刻dまでの、点灯信号φIが「Lo」(−5V)である期間となる。
時刻dの直後において、転送サイリスタT1がオン状態にある。
(4) Time d
At time d, the lighting signal φI shifts from “Lo” (-5V) to “H” (0V).
When the lighting signal φI shifts from “Lo” to “H”, the potential of the lighting signal line 74 shifts from -3.2V to “H” via the current limiting resistor RI and the φI terminal. Then, both the cathode of the light emitting diode LED1 and the anode of the driving thyristor B1 become "H", so that the driving thyristor B1 turns off and the light emitting diode LED1 turns off (turns off). The lighting period of the light emitting diode LED1 is from the time c when the lighting signal φI shifts from “H” to “Lo” to the time d when the lighting signal φI shifts from “Lo” to “H”, and the lighting signal φI is “ It is a period of "Lo" (-5V).
Immediately after time d, the transfer thyristor T1 is in the ON state.

(5)時刻e
時刻eにおいて、転送信号φ2が「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。ここで、発光ダイオードLED1を点灯制御する期間T(1)が終了し、発光ダイオードLED2を点灯制御する期間T(2)が開始する。
転送信号φ2が「H」から「L」に移行すると、φ2端子を介して転送信号線73の電位が「H」から「L」に移行する。前述したように、転送サイリスタT2は、しきい電圧が−3Vになっているので、ターンオンする。これにより、ゲートGt2/Gb2の電位が「H」(0V)、ゲートGt3/Gb3の電位が−1.5V、ゲートGt4/Gb4の電位が−3Vになる。そして、番号が5以上のゲートGt/Gbの電位が−3.3Vになる。
時刻eの直後において、転送サイリスタT1、T2がオン状態にある。
(5) Time e
At time e, the transfer signal φ2 shifts from “H” (0V) to “L” (-3.3V). Here, the period T (1) for controlling the lighting of the light emitting diode LED 1 ends, and the period T (2) for controlling the lighting of the light emitting diode LED 2 starts.
When the transfer signal φ2 shifts from “H” to “L”, the potential of the transfer signal line 73 shifts from “H” to “L” via the φ2 terminal. As described above, the transfer thyristor T2 turns on because the threshold voltage is -3V. As a result, the potential of the gate Gt2 / Gb2 becomes “H” (0V), the potential of the gate Gt3 / Gb3 becomes −1.5V, and the potential of the gate Gt4 / Gb4 becomes -3V. Then, the potential of the gate Gt / Gb having a number of 5 or more becomes -3.3V.
Immediately after time e, the transfer thyristors T1 and T2 are in the ON state.

(6)時刻f
時刻fにおいて、転送信号φ1が「L」(−3.3V)から「H」(0V)に移行する。
転送信号φ1が「L」から「H」に移行すると、φ1端子を介して転送信号線72の電位が「L」から「H」に移行する。すると、オン状態の転送サイリスタT1は、アノードとカソードとがともに「H」になって、ターンオフする。すると、ゲートGt1/Gb1の電位は、電源線抵抗Rg1を介して、電源電位線71の電源電位Vgk(「L」(−3.3V))に向かって変化する。これにより、結合ダイオードD1が逆バイアスになる。よって、ゲートGt2/Gb2が「H」(0V)である影響は、ゲートGt1/Gb1には及ばなくなる。すなわち、逆バイアスの結合ダイオードDで接続されたゲートGtを有する転送サイリスタTは、しきい電圧が−4.8Vになって、「L」(−3.3V)の転送信号φ1又は転送信号φ2ではターンオンしなくなる。
時刻fの直後において、転送サイリスタT2がオン状態にある。
(6) Time f
At time f, the transfer signal φ1 shifts from “L” (-3.3V) to “H” (0V).
When the transfer signal φ1 shifts from “L” to “H”, the potential of the transfer signal line 72 shifts from “L” to “H” via the φ1 terminal. Then, the transfer thyristor T1 in the on state turns off when both the anode and the cathode become "H". Then, the potential of the gate Gt1 / Gb1 changes toward the power supply potential Vgk (“L” (-3.3V)) of the power supply potential line 71 via the power supply line resistor Rg1. As a result, the coupling diode D1 becomes reverse biased. Therefore, the influence that the gate Gt2 / Gb2 is "H" (0V) does not reach the gate Gt1 / Gb1. That is, the transfer thyristor T having the gate Gt connected by the reverse bias coupling diode D has a threshold voltage of -4.8 V, and the transfer signal φ1 or the transfer signal φ2 of “L” (-3.3 V). Then it will not turn on.
Immediately after time f, the transfer thyristor T2 is in the ON state.

(7)その他
時刻gにおいて、点灯信号φI1が「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行すると、時刻cでの駆動サイリスタB1及び発光ダイオードLED1と同様に、駆動サイリスタB1がターンオンして、発光ダイオードLED2が点灯(発光)する。
そして、時刻hにおいて、点灯信号φIが「Lo」(−5V)から「H」(0V)に移行すると、時刻dでの駆動サイリスタB1及び発光ダイオードLED1と同様に、駆動サイリスタB2がターンオフして、発光ダイオードLED2が消灯する。
さらに、時刻iにおいて、転送信号φ1が「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行すると、時刻bでの転送サイリスタT1又は時刻eでの転送サイリスタT2と同様に、しきい電圧が−3Vの転送サイリスタT3がターンオンする。時刻iで、発光ダイオードLED2を点灯制御する期間T(2)が終了し、発光ダイオードLED3を点灯制御する期間T(3)が開始する。
以降は、これまで説明したことの繰り返しとなる。
(7) Others When the lighting signal φI1 shifts from “H” (0V) to “Lo” (-5V) at time g, the drive thyristor B1 turns on like the drive thyristor B1 and the light emitting diode LED1 at time c. Then, the light emitting diode LED2 lights up (lights up).
Then, when the lighting signal φI shifts from “Lo” (-5V) to “H” (0V) at time h, the drive thyristor B2 turns off in the same manner as the drive thyristor B1 and the light emitting diode LED1 at time d. , The light emitting diode LED2 turns off.
Further, when the transfer signal φ1 shifts from “H” (0V) to “L” (-3.3V) at time i, the transfer thyristor T1 at time b or the transfer thyristor T2 at time e The transfer thyristor T3 with a positive voltage of -3V turns on. At time i, the period T (2) for controlling the lighting of the light emitting diode LED 2 ends, and the period T (3) for controlling the lighting of the light emitting diode LED 3 starts.
After that, the above description will be repeated.

なお、発光ダイオードLEDを点灯(発光)させないで、消灯(非点灯)のままとするときは、図6の発光ダイオードLED4を点灯制御する期間T(4)における時刻jから時刻kに示す点灯信号φI1のように、点灯信号φIを「H」(0V)のままとすればよい。このようにすることで、駆動サイリスタB4のしきい電圧が−1.5Vであっても、駆動サイリスタB4はターンオンせず、発光ダイオードLED4は消灯(非点灯)のままとなる。 When the light emitting diode LED is not turned on (lights) and is left off (non-lighted), the lighting signal shown from time j to time k in the period T (4) in which the light emitting diode LED 4 of FIG. 6 is controlled to be turned on. As in φI1, the lighting signal φI may remain “H” (0V). By doing so, even if the threshold voltage of the driving thyristor B4 is −1.5V, the driving thyristor B4 does not turn on and the light emitting diode LED4 remains off (non-lit).

以上説明したように、転送サイリスタTのゲートGtは結合ダイオードDによって相互に接続されている。よって、ゲートGtの電位が変化すると、電位が変化したゲートGtに、順バイアスの結合ダイオードDを介して接続されたゲートGtの電位が変化する。そして、電位が変化したゲートを有する転送サイリスタTのしきい電圧が変化する。転送サイリスタTは、しきい電圧が「L」(−3.3V)より高い(絶対値が小さい負の値)と、転送信号φ1又は転送信号φ2が「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行するタイミングにおいてターンオンする。
そして、オン状態の転送サイリスタTのゲートGtにゲートGbが接続された駆動サイリスタBは、しきい電圧が−1.5Vであるので、点灯信号φIが「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行するとターンオンし、駆動サイリスタBに直列接続された発光ダイオードLEDが点灯(発光)する。
つまり、駆動サイリスタBのゲートGbの電位(ゲート信号線55などのゲート信号線)が−1.5Vになると、駆動サイリスタBがオン状態に移行可能な状態になる。そして、点灯信号φIが「H」(0V)から「Lo」(−5V)に移行すると、駆動サイリスタBはオン状態になり、発光ダイオードLEDが点灯(発光)する。すなわち、駆動サイリスタBは、オン状態になることで発光ダイオードLEDが点灯するように駆動する。
As described above, the gates Gt of the transfer thyristor T are connected to each other by the coupling diode D. Therefore, when the potential of the gate Gt changes, the potential of the gate Gt connected to the gate Gt whose potential has changed via the forward bias coupling diode D changes. Then, the threshold voltage of the transfer thyristor T having the gate whose potential has changed changes. In the transfer thyristor T, when the threshold voltage is higher than "L" (-3.3V) (negative value with a small absolute value), the transfer signal φ1 or transfer signal φ2 changes from "H" (0V) to "L" ( -Turn on at the timing of transition to 3.3V).
The drive thyristor B in which the gate Gb is connected to the gate Gt of the transfer thyristor T in the on state has a threshold voltage of −1.5V, so that the lighting signal φI changes from “H” (0V) to “Lo” ( When it shifts to -5V), it turns on and the light emitting diode LED connected in series to the drive thyristor B lights up (lights up).
That is, when the potential of the gate Gb of the drive thyristor B (gate signal line such as the gate signal line 55) reaches −1.5 V, the drive thyristor B can be turned on. Then, when the lighting signal φI shifts from “H” (0V) to “Lo” (-5V), the drive thyristor B is turned on and the light emitting diode LED is lit (light emitting). That is, the drive thyristor B is driven so that the light emitting diode LED lights up when it is turned on.

すなわち、転送サイリスタTはオン状態になることで、点灯制御の対象である発光ダイオードLEDを指定し、「Lo」(−5V)の点灯信号φIは、点灯制御の対象である発光ダイオードLEDに直列接続された駆動サイリスタBをターンオンするとともに、発光ダイオードLEDを点灯させる。つまり、転送サイリスタTのオン状態が転送されることで、発光ダイオードLEDは順次点灯する。光源20は、自己走査型発光素子アレイ(SLED:Self-Scanning Light Emitting Device)である。
なお、「H」(0V)の点灯信号φIは、駆動サイリスタBをオフ状態に維持するとともに、発光ダイオードLEDを非点灯に維持する。すなわち、点灯信号φIは、発光ダイオードLEDの点灯/非点灯を設定する。
That is, when the transfer thyristor T is turned on, the light emitting diode LED that is the target of lighting control is specified, and the lighting signal φI of “Lo” (-5V) is connected to the light emitting diode LED that is the target of lighting control. The connected drive thyristor B is turned on and the light emitting diode LED is turned on. That is, when the ON state of the transfer thyristor T is transferred, the light emitting diode LEDs are sequentially turned on. The light source 20 is a self-scanning light emitting device array (SLED: Self-Scanning Light Emitting Device).
The lighting signal φI of “H” (0V) keeps the drive thyristor B in the off state and keeps the light emitting diode LED in the non-lighting state. That is, the lighting signal φI sets the lighting / non-lighting of the light emitting diode LED.

(発光装置4における光源20の全同時点灯動作)
光源20において、複数の発光ダイオードLEDの全てを同時に並行して点灯させることを求められることがある。同時とは、信号の一つのタイミングにおいて、全ての発光ダイオードLEDに対して、点灯動作が行われることを言う。そして、全ての発光ダイオードLEDを同時に並行して点灯させることを、全同時点灯動作と表記する。例えば、光源20の製造後に行われる、発光ダイオードLEDの点灯不良の有無の検査や発光ダイオードLEDのバーンインにおいては、光源20の発光ダイオードLEDを全点灯させられれば、効率が向上する。バーンインとは、温度と電圧の負荷をかけることにより、初期不良を事前に低減させる方法である。特に、発光ダイオードLEDの代わりに、垂直共振器面発光レーザ素子(VCSEL)などのレーザ素子を用いる場合には、製造後にバーンインを行うことが求められている。また、光源20から出射される光のパタン(ニアフィールドパタンやファーフィールドパタン)を計測する場合において、全ての発光ダイオードLEDを点灯させて行いたいことがある。なお、全同時点灯動作を同時点灯動作と表記することがある。
(All simultaneous lighting operation of the light source 20 in the light emitting device 4)
In the light source 20, it may be required to light all of the plurality of light emitting diode LEDs in parallel at the same time. Simultaneous means that all the light emitting diode LEDs are lit at one timing of the signal. Then, lighting all the light emitting diode LEDs in parallel at the same time is referred to as all simultaneous lighting operation. For example, in the inspection for the presence or absence of lighting defects of the light emitting diode LED and the burn-in of the light emitting diode LED, which are performed after the manufacture of the light source 20, the efficiency is improved if all the light emitting diode LEDs of the light source 20 are turned on. Burn-in is a method of reducing initial defects in advance by applying a load of temperature and voltage. In particular, when a laser element such as a vertical cavity surface emitting laser element (VCSEL) is used instead of the light emitting diode LED, it is required to perform burn-in after manufacturing. Further, when measuring the pattern of light emitted from the light source 20 (near-field pattern or far-field pattern), it may be desired to turn on all the light emitting diode LEDs. In addition, all simultaneous lighting operations may be referred to as simultaneous lighting operations.

光源20の全同時点灯動作を説明する。
前述したように、発光ダイオードLEDを点灯させるためには、駆動サイリスタBが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、全同時点灯動作では、全ての発光ダイオードLEDに接続された駆動サイリスタBが点灯信号φIでターンオンするようにする。
The operation of lighting all the light sources 20 at the same time will be described.
As described above, in order to light the light emitting diode LED, the drive thyristor B may turn on with the lighting signal φI. Therefore, in the all simultaneous lighting operation, the drive thyristor B connected to all the light emitting diode LEDs is turned on by the lighting signal φI.

発光装置4の順次点灯動作では、制御部110の電源電位供給部170は、供給する電源電位Vgkを「L」(−3.3V)に設定した。全同時点灯動作では、制御部110の基準電位供給部160は、基準電位Vsubを「H」(0V)に設定し、電源電位供給部170は、電源電位Vgkを「H」(0V)に設定する。そして、点灯信号発生部140は、点灯信号φIを「Lo」(−5V)に設定する。 In the sequential lighting operation of the light emitting device 4, the power supply potential supply unit 170 of the control unit 110 sets the power supply potential Vgk to be supplied to “L” (-3.3V). In all simultaneous lighting operations, the reference potential supply unit 160 of the control unit 110 sets the reference potential Vsub to "H" (0V), and the power potential supply unit 170 sets the power potential Vgk to "H" (0V). do. Then, the lighting signal generation unit 140 sets the lighting signal φI to “Lo” (-5V).

すると、駆動サイリスタBのゲートGbが「H」(0V)になり、駆動サイリスタBのしきい電圧が−1.5Vになる。つまり、駆動サイリスタBのゲートGbの電位(ゲート信号線55などのゲート信号線)が−1.5Vになると、駆動サイリスタBがオン状態に移行可能な状態になる。よって、点灯信号φIが「Lo」(−5V)であると、図6の時刻cと同様に、駆動サイリスタBがターンオンして、発光ダイオードLEDが点灯(発光)する。つまり、全ての発光ダイオードLEDが同時に並行に点灯する。この状態は、他の信号(転送信号φ1、φ2、同時点灯信号φg1、φg2)に影響されない。よって、他の端子(φ1端子、φ2端子、φg1端子、φg2端子)の電位を設定することを要しない。つまり、他の端子(φ1端子、φ2端子、φg1端子、φg2端子)は、オープンでよい。 Then, the gate Gb of the drive thyristor B becomes "H" (0 V), and the threshold voltage of the drive thyristor B becomes −1.5 V. That is, when the potential of the gate Gb of the drive thyristor B (gate signal line such as the gate signal line 55) reaches −1.5 V, the drive thyristor B can be turned on. Therefore, when the lighting signal φI is “Lo” (−5V), the drive thyristor B turns on and the light emitting diode LED lights up (lights up) at the same time as the time c in FIG. That is, all the light emitting diode LEDs are lit in parallel at the same time. This state is not affected by other signals (transfer signals φ1, φ2, simultaneous lighting signals φg1, φg2). Therefore, it is not necessary to set the potentials of other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φg1 terminal, φg2 terminal). That is, the other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φg1 terminal, φg2 terminal) may be open.

(発光装置4における光源20の部分同時点灯動作)
光源20において、複数の発光ダイオードLEDの一部分を組にして点灯させることを求められることがある。これを部分同時点灯動作と表記する。この場合には、同時点灯ダイオードDgを用いる。
(Partial simultaneous lighting operation of the light source 20 in the light emitting device 4)
In the light source 20, it may be required to light a part of a plurality of light emitting diode LEDs as a set. This is referred to as partial simultaneous lighting operation. In this case, the simultaneous lighting diode Dg is used.

光源20の部分同時点灯動作を説明する。
前述したように、発光ダイオードLEDを点灯させるためには、駆動サイリスタBが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、部分同時点灯動作では、組にした発光ダイオードLEDに接続された駆動サイリスタBが点灯信号φIでターンオンするようにする。
The partial simultaneous lighting operation of the light source 20 will be described.
As described above, in order to light the light emitting diode LED, the drive thyristor B may turn on with the lighting signal φI. Therefore, in the partial simultaneous lighting operation, the drive thyristor B connected to the assembled light emitting diode LED is turned on by the lighting signal φI.

例えば、発光ダイオードLED1、LED2を組にして同時に並行して点灯させる場合には、制御部110の基準電位供給部160は、基準電位Vsubを「H」(0V)に設定し、同時点灯信号発生部190の同時点灯信号φg1(同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードに供給される同時点灯信号φg1)を「H」(0V)に設定する。そして、点灯信号発生部140は、点灯信号φIを「Lo」(−5V)に設定する。すると、駆動サイリスタB1、B2のゲートGb1、Gb2が−1.5Vになり、駆動サイリスタB1、B2のしきい電圧が−3.0Vになる。つまり、駆動サイリスタB1、B2のゲートGb1、Gb2の電位(ゲート信号線55、55)が−1.5Vになると、駆動サイリスタB1、B2がオン状態に移行可能な状態になる。駆動サイリスタB1、B2には、前述したように、オフ状態において−3.3Vが印加されるので、駆動サイリスタB1、B2がターンオンする。これにより、発光ダイオードLED1、LED2が点灯する。 For example, when the light emitting diodes LED1 and LED2 are paired and lit in parallel at the same time, the reference potential supply unit 160 of the control unit 110 sets the reference potential Vsub to "H" (0V) and generates a simultaneous lighting signal. The simultaneous lighting signal φg1 of unit 190 (simultaneous lighting signal φg1 supplied to the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2) is set to “H” (0V). Then, the lighting signal generation unit 140 sets the lighting signal φI to “Lo” (-5V). Then, the gates Gb1 and Gb2 of the drive thyristors B1 and B2 become −1.5 V, and the threshold voltage of the drive thyristors B1 and B2 becomes −3.0 V. That is, when the potentials of the gates Gb1 and Gb2 of the drive thyristors B1 and B2 (gate signal lines 55 and 55) reach −1.5 V, the drive thyristors B1 and B2 can be turned on. As described above, 3.3V is applied to the drive thyristors B1 and B2 in the off state, so that the drive thyristors B1 and B2 turn on. As a result, the light emitting diodes LED1 and LED2 are turned on.

以上は、発光ダイオードLED1、LED2を組にして、同時に並行して点灯させる場合であるが、発光ダイオードLED3、LED4を組にして、同時に並行して点灯させる場合には、同時点灯信号φg1の代わりに同時点灯信号φg2を「H」(0V)に設定すればよい。他の場合も、組にした発光ダイオードLEDに対応して設けられた同時点灯ダイオードDgのアノードを共通にして、アノードに設定される同時点灯信号φgを「H」(0V)とすればよい。また、全ての発光ダイオードLEDを同時に並行して点灯させる場合には、全ての発光ダイオードLEDに対応して同時点灯ダイオードDgを設け、全ての同時点灯ダイオードDgのアノードを「H」(0V)になるように同時点灯信号φgを設定すればよい。 The above is the case where the light emitting diodes LED1 and LED2 are combined and lit in parallel at the same time. However, when the light emitting diodes LED3 and LED4 are combined and lit in parallel at the same time, instead of the simultaneous lighting signal φg1. The simultaneous lighting signal φg2 may be set to “H” (0V). In other cases as well, the anode of the simultaneous lighting diode Dg provided corresponding to the paired light emitting diode LEDs may be shared, and the simultaneous lighting signal φg set in the anode may be “H” (0V). When all the light emitting diode LEDs are to be lit in parallel at the same time, a simultaneous lighting diode Dg is provided corresponding to all the light emitting diode LEDs, and the anodes of all the simultaneous lighting diodes Dg are set to "H" (0V). The simultaneous lighting signal φg may be set so as to be.

なお、図5においては、同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードを配線で接続し、同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードを配線で接続して、制御部110の同時点灯信号発生部190に接続した。しかし、それぞれの同時点灯ダイオードDgのアノードを同時点灯信号発生部190に接続し、同時点灯信号発生部190において、組にする発光ダイオードLEDを選択するようにしてもよい。 In FIG. 5, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected by wiring, and the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected by wiring and connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 110. However, the anodes of the respective simultaneous lighting diodes Dg may be connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190, and the light emitting diode LEDs to be paired may be selected in the simultaneous lighting signal generation unit 190.

また、部分同時点灯動作を行わず、順次点灯動作と全同時点灯動作とを行う場合には、同時点灯ダイオードDgを設けなくてもよい。そして、制御部110において、同時点灯信号発生部190を備えなくてもよい。 Further, when the partial simultaneous lighting operation is not performed and the sequential lighting operation and the all simultaneous lighting operation are performed, the simultaneous lighting diode Dg may not be provided. Then, the control unit 110 does not have to include the simultaneous lighting signal generation unit 190.

以上説明したように、同時点灯ダイオードDgを用い、同時点灯信号φgの電位を制御することで、順次点灯動作においては、同時点灯ダイオードDgを逆バイアス状態にし、部分同時点灯制御においては、同時点灯ダイオードDgを順バイアス状態にしている。このようにすることで、順次点灯動作と部分同時点灯制御との切り替えの制御を容易にしている。 As described above, by controlling the potential of the simultaneous lighting signal φg using the simultaneous lighting diode Dg, the simultaneous lighting diode Dg is put into a reverse bias state in the sequential lighting operation, and the simultaneous lighting is performed in the partial simultaneous lighting control. The diode Dg is in a forward bias state. By doing so, it is easy to control the switching between the sequential lighting operation and the partial simultaneous lighting control.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態が適用される発光装置4では、順次点灯動作において、発光素子(第1の実施の形態では、発光ダイオードLED)が順に点灯し、同時にいくつかの発光素子が並行に点灯することがなかった。第2の実施の形態が適用される発光装置4Aでは、順次点灯動作において、同時にいくつかの発光素子が並行に点灯するとともに、発光素子の光量に階調を設けられるようにしている。
第2の実施の形態が適用される発光装置4Aは、第1の実施の形態が適用される発光装置4と、光源21及び制御部111が異なる。よって、同様の部分の説明を省略し、異なる部分を説明する。なお、同じ機能を有する部分には、同じ符号を付す。
[Second Embodiment]
In the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied, in the sequential lighting operation, the light emitting elements (light emitting diode LEDs in the first embodiment) are turned on in order, and several light emitting elements are turned on in parallel at the same time. I didn't have anything to do. In the light emitting device 4A to which the second embodiment is applied, in the sequential lighting operation, several light emitting elements are lit in parallel at the same time, and a gradation is provided in the amount of light of the light emitting elements.
The light emitting device 4A to which the second embodiment is applied is different from the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied in the light source 21 and the control unit 111. Therefore, the description of the same part will be omitted, and the different part will be described. The parts having the same function are designated by the same reference numerals.

図7は、第2の実施の形態が適用される光源21の等価回路である。なお、図7には、制御部111を合わせて示している。
光源21は、発光サイリスタL1、L2、L3、…(区別しない場合は、発光サイリスタLと表記する。)と、転送サイリスタT1、T2、T3、…と、結合ダイオードD1、D2、D3、…と、スタートダイオードSDと、設定サイリスタS1、S2、S3、…と、接続ダイオードDs1、Ds2、Ds3、…(区別しない場合は、接続ダイオードDsと表記する。)と、電源線抵抗Rg1、Rg2、Rg3、…を備える。発光サイリスタL1、L2、L3、…の各ゲートをゲートGl1、Gl2、Gl3、…(区別しない場合は、ゲートGlと表記する。)とする。さらに、設定サイリスタSのゲートGsと発光サイリスタLのゲートGlとを接続する抵抗Rpを備える。
FIG. 7 is an equivalent circuit of the light source 21 to which the second embodiment is applied. Note that FIG. 7 also shows the control unit 111.
The light source 21 includes light emitting thyristors L1, L2, L3, ... (If not distinguished, it is referred to as light emitting thyristor L), transfer thyristors T1, T2, T3, ..., Coupling diodes D1, D2, D3, ... , Start diode SD, setting thyristors S1, S2, S3, ..., connection diodes Ds1, Ds2, Ds3, ... (If not distinguished, they are referred to as connection diodes Ds), and power supply line resistors Rg1, Rg2, Rg3. , ... Each gate of the light emitting thyristor L1, L2, L3, ... Is referred to as a gate Gl1, Gl2, Gl3, ... (If not distinguished, it is referred to as a gate Gl). Further, a resistor Rp for connecting the gate Gs of the setting thyristor S and the gate Gl of the light emitting thyristor L is provided.

第2の実施の形態においては、第1の実施の形態における発光ダイオードLEDと駆動サイリスタBとの代わりに、発光サイリスタLを用いている。発光サイリスタLは、発光素子と駆動素子とを一体に兼ね備えている。つまり、発光サイリスタLは、発光素子と駆動素子との一例である。サイリスタは、pnpn構造を構成する半導体積層体におけるpゲート層、nゲート層との境界において、発光が発生する。よって、サイリスタを発光素子として用いてもよい。 In the second embodiment, the light emitting thyristor L is used instead of the light emitting diode LED and the driving thyristor B in the first embodiment. The light emitting thyristor L integrally has a light emitting element and a driving element. That is, the light emitting thyristor L is an example of a light emitting element and a driving element. The thyristor emits light at the boundary between the p-gate layer and the n-gate layer in the semiconductor laminate constituting the pnpn structure. Therefore, a thyristor may be used as a light emitting element.

接続ダイオードDsは、アノード及びカソードを備える2端子素子である。 The connection diode Ds is a two-terminal element including an anode and a cathode.

以下では、光源21における、各素子の接続関係を説明する。なお、第1の実施の形態が適用される光源20と同様な部分の説明を省略する。
転送サイリスタTのゲートGtは、接続ダイオードDsのアノードに接続される。接続ダイオードDsのカソードは、設定サイリスタSのゲートGsに接続されている。設定サイリスタSのゲートGsは発光サイリスタLのゲートGlに、抵抗Rpを介して接続されている。そして、設定サイリスタSのカソードは、設定信号線75に接続されている。そして、設定信号線75は、φs端子に接続されている。φs端子には、制御部111における設定信号発生部180から設定信号φsが供給される。
Hereinafter, the connection relationship of each element in the light source 21 will be described. The description of the part similar to the light source 20 to which the first embodiment is applied will be omitted.
The gate Gt of the transfer thyristor T is connected to the anode of the connection diode Ds. The cathode of the connection diode Ds is connected to the gate Gs of the setting thyristor S. The gate Gs of the setting thyristor S is connected to the gate Gl of the light emitting thyristor L via a resistor Rp. The cathode of the setting thyristor S is connected to the setting signal line 75. The setting signal line 75 is connected to the φs terminal. The setting signal φs is supplied to the φs terminal from the setting signal generation unit 180 in the control unit 111.

つまり、ゲート信号線55により、電源電位線71から電源線抵抗Rg1、接続ダイオードDs1、抵抗Rpを介して、設定サイリスタS1のゲートGs1と発光サイリスタL1のゲートGl1とが接続されている。ゲート信号線56により、電源電位線71から電源線抵抗Rg2、接続ダイオードDs2、抵抗Rpを介して、設定サイリスタS2のゲートGs2と発光サイリスタL2のゲートGl2とが接続されている。ゲート信号線57により、電源電位線71から電源線抵抗Rg3、接続ダイオードDs3、抵抗Rpを介して、設定サイリスタS3のゲートGs3と発光サイリスタL3のゲートGl3とが接続されている。ゲート信号線58により、電源電位線71から電源線抵抗Rg4、接続ダイオードDs4、抵抗Rpを介して、設定サイリスタS4のゲートGs4と発光サイリスタL4のゲートGl4とが接続されている。 That is, the gate signal line 55 connects the gate Gs1 of the setting thyristor S1 and the gate Gl1 of the light emitting thyristor L1 from the power potential line 71 via the power line resistor Rg1, the connection diode Ds1, and the resistor Rp. The gate signal line 56 connects the gate Gs2 of the setting thyristor S2 and the gate Gl2 of the light emitting thyristor L2 from the power potential line 71 via the power line resistor Rg2, the connection diode Ds2, and the resistor Rp. The gate signal line 57 connects the gate Gs3 of the setting thyristor S3 and the gate Gl3 of the light emitting thyristor L3 from the power potential line 71 via the power line resistor Rg3, the connection diode Ds3, and the resistor Rp. The gate signal line 58 connects the gate Gs4 of the setting thyristor S4 and the gate Gl4 of the light emitting thyristor L4 from the power potential line 71 via the power line resistor Rg4, the connection diode Ds4, and the resistor Rp.

同時点灯ダイオードDgのカソードは、発光サイリスタLのゲートGlに接続されている。つまり、同時点灯ダイオードDg1のカソードは、ゲート信号線55に接続され、同時点灯ダイオードDg2のカソードは、ゲート信号線56に接続されている。同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードは、φg1端子に接続されている。φg1端子には、制御部111における同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg1が供給される。
また、同時点灯ダイオードDg3のカソードは、ゲート信号線57に接続され、同時点灯ダイオードDg4のカソードは、ゲート信号線58に接続されている。同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードは、φg2端子に接続されている。φg2端子には、制御部111における同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg2が供給される。
The cathode of the simultaneous lighting diode Dg is connected to the gate Gl of the light emitting thyristor L. That is, the cathode of the simultaneous lighting diode Dg1 is connected to the gate signal line 55, and the cathode of the simultaneous lighting diode Dg2 is connected to the gate signal line 56. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected to the φg1 terminal. Simultaneous lighting signal φg1 is supplied to the φg1 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 in the control unit 111.
Further, the cathode of the simultaneous lighting diode Dg3 is connected to the gate signal line 57, and the cathode of the simultaneous lighting diode Dg4 is connected to the gate signal line 58. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected to the φg2 terminal. Simultaneous lighting signal φg2 is supplied to the φg2 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 in the control unit 111.

制御部111は、第1の実施の形態が適用される発光装置4の制御部110において、発光サイリスタLを点灯(発光)/非点灯(非発光)に設定する設定信号φsを発生する設定信号発生部180をさらに備える。 The control unit 111 generates a setting signal φs for setting the light emitting thyristor L to light (light emission) / non-lighting (non-light emission) in the control unit 110 of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied. A generation unit 180 is further provided.

(発光装置4Aにおける順次点灯動作)
次に、発光装置4Aにおける光源21の発光サイリスタLを順次発光させる動作について説明する。
(Sequential lighting operation in the light emitting device 4A)
Next, the operation of sequentially emitting the light emitting thyristor L of the light source 21 in the light emitting device 4A will be described.

まず、光源21における基本的な順次点灯動作を説明する。
第1の実施の形態が適用される発光装置4の光源20と同様に、転送サイリスタTは、オン状態が転送される。なお、点灯信号φIは、「L」(−3.3V)であり、設定信号φsは、「H」(0V)である。ここで、転送サイリスタT1がオン状態になったとする。すると、ゲートGt1が0Vになる。よって、接続ダイオードDs1で接続されたゲートGs1が−1.5Vになる。発光サイリスタL1のゲートGl1は、−1.5Vになった設定サイリスタS1のゲートGs1に抵抗Rpを介して接続されている。ここでは、抵抗Rpによる電位降下δを0.8Vとする。よって、発光サイリスタL1のゲートGl1は、ゲートGs1の電位(−1.5V)から抵抗Rpによる電位降下δ(0.8V)を引いた−2.3Vになる。これにより、発光サイリスタL1のしきい電圧は、−3.8Vになる。よって、点灯信号φIが「L」(−3.3V)であっても、発光サイリスタL1は、点灯しない。
First, a basic sequential lighting operation of the light source 21 will be described.
Similar to the light source 20 of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied, the transfer thyristor T is transferred in the on state. The lighting signal φI is “L” (-3.3V), and the setting signal φs is “H” (0V). Here, it is assumed that the transfer thyristor T1 is turned on. Then, the gate Gt1 becomes 0V. Therefore, the gate Gs1 connected by the connection diode Ds1 becomes −1.5V. The gate Gl1 of the light emitting thyristor L1 is connected to the gate Gs1 of the setting thyristor S1 which has become −1.5 V via a resistor Rp. Here, the potential drop δ due to the resistance Rp is set to 0.8V. Therefore, the gate Gl1 of the light emitting thyristor L1 becomes -2.3 V obtained by subtracting the potential drop δ (0.8 V) due to the resistance Rp from the potential (−1.5 V) of the gate Gs1. As a result, the threshold voltage of the light emitting thyristor L1 becomes -3.8V. Therefore, even if the lighting signal φI is “L” (-3.3V), the light emitting thyristor L1 does not light.

設定サイリスタS1は、ゲートGs1が−1.5Vであるので、しきい電圧が−3.0Vである。そこで、設定信号φsが「L」(−3.3V)になると、設定サイリスタS1がターンオンする。すると、ゲートGs1が0Vになる。よって、発光サイリスタL1は、ゲートGl1が−0.8Vになり、しきい電圧が−2.3Vになる。すると、点灯信号φIが「L」(−3.3V)であるので、発光サイリスタL1がターンオンして点灯(発光)する。
つまり、発光サイリスタLのゲートGlの電位(ゲート信号線55などのゲート信号線)が−2.3Vになると、発光サイリスタLがオン状態に移行可能な状態になる。
Since the gate Gs1 of the setting thyristor S1 is −1.5V, the threshold voltage is −3.0V. Therefore, when the setting signal φs becomes “L” (-3.3V), the setting thyristor S1 turns on. Then, the gate Gs1 becomes 0V. Therefore, in the light emitting thyristor L1, the gate Gl1 becomes −0.8V and the threshold voltage becomes −2.3V. Then, since the lighting signal φI is “L” (-3.3V), the light emitting thyristor L1 turns on and lights (lights).
That is, when the potential of the gate Gl of the light emitting thyristor L (gate signal line such as the gate signal line 55) reaches -2.3 V, the light emitting thyristor L is in a state where it can shift to the on state.

このとき、設定信号φsが「H」(0V)になると、設定サイリスタS1は、ターンオフする。しかし、点灯信号φIは、「L」(−3.3V)を維持すれば、発光サイリスタL1は、点灯を継続する。なお、同時点灯信号φg1、φg2は、「L」(−3.3V)に維持されている。 At this time, when the setting signal φs becomes “H” (0V), the setting thyristor S1 turns off. However, if the lighting signal φI maintains “L” (-3.3V), the light emitting thyristor L1 continues to light. The simultaneous lighting signals φg1 and φg2 are maintained at “L” (-3.3V).

このように、光源21では、転送サイリスタTがオン状態である期間に、設定サイリスタSがターンオンすると、設定サイリスタSに抵抗Rpを介して接続された発光サイリスタLが点灯する。そして、発光サイリスタLは、点灯信号φIが「L」(−3.3V)である期間において、点灯を継続する。 As described above, in the light source 21, when the setting thyristor S is turned on while the transfer thyristor T is in the ON state, the light emitting thyristor L connected to the setting thyristor S via the resistor Rp is turned on. Then, the light emitting thyristor L continues to be lit during the period when the lighting signal φI is “L” (-3.3V).

以上説明したように、第2の実施の形態が適用される光源21における順次点灯動作では、転送サイリスタTのオン状態を順に転送させて、点灯制御する対象として発光サイリスタLを順に指定する。このとき、設定サイリスタSがターンオンする(オン状態になる)と発光サイリスタLが点灯する。つまり、光源21は、自己走査型発光素子アレイである。 As described above, in the sequential lighting operation of the light source 21 to which the second embodiment is applied, the ON state of the transfer thyristor T is sequentially transferred, and the light emitting thyristor L is sequentially designated as a lighting control target. At this time, when the set thyristor S turns on (turns on), the light emitting thyristor L lights up. That is, the light source 21 is a self-scanning light emitting element array.

図8は、第2の実施の形態が適用される光源21の発光サイリスタLを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。図8は、発光サイリスタL1〜L4の4個の発光サイリスタLの点灯(発光)/非点灯(非発光)を制御(点灯制御と表記する。)する部分のタイミングチャートである。アルファベット順(時刻a、b、c、…の順)に時間が経過するとする。なお、図8の時刻a、b、c、…は、図6に示した時刻a、b、c、…と異なる。 FIG. 8 is a timing chart illustrating an operation of sequentially lighting the light emitting thyristor L of the light source 21 to which the second embodiment is applied. FIG. 8 is a timing chart of a portion that controls lighting (light emission) / non-lighting (non-light emission) of the four light emitting thyristors L1 to L4 (referred to as lighting control). It is assumed that time elapses in alphabetical order (time a, b, c, ...). The times a, b, c, ... In FIG. 8 are different from the times a, b, c, ... In FIG.

ここでは、発光サイリスタLに対して、256階調を実現するとする。つまり、256階調を実現するため、点灯を継続する点灯継続期間Ucを255に分割して、階調を設定する階調設定期間Ug1、Ug2、Ug3、…、Ug255(区別しない場合は、階調設定期間Ugと表記する。)を設けている。そして、各階調設定期間Ugにおいて、それぞれの発光サイリスタL1〜L4を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間U(L1)〜U(L4)(区別しない場合は、期間Uと表記する。)を設けている。 Here, it is assumed that 256 gradations are realized for the light emitting thyristor L. That is, in order to realize 256 gradations, the lighting duration Uc that continues lighting is divided into 255, and the gradation setting periods Ug1, Ug2, Ug3, ..., Ug255 (if not distinguished, the floor) A key setting period Ug is provided.) Then, in each gradation setting period Ug, the periods U (L1) to U (L4) for setting the respective light emitting thyristors L1 to L4 to either lighting or non-lighting (when not distinguished, they are referred to as period U). Is provided.

階調設定期間Ug1は時刻cから時刻hまで、階調設定期間Ug2は時刻hから時刻iまで、階調設定期間Ug3は時刻iから時刻jまで、階調設定期間Ug4は、時刻jから時刻kまで、階調設定期間Ug255は、時刻lから時刻mまでである。他の階調設定期間Ug5〜Ug254は、階調設定期間Ug4と階調設定期間Ug255との間に設けられている。点灯継続期間Ucは、時刻cから時刻mまでである。 The gradation setting period Ug1 is from time c to time h, the gradation setting period Ug2 is from time h to time i, the gradation setting period Ug3 is from time i to time j, and the gradation setting period Ug4 is from time j to time. Up to k, the gradation setting period Ug255 is from time l to time m. The other gradation setting periods Ug5 to Ug254 are provided between the gradation setting period Ug4 and the gradation setting period Ug255. The lighting duration Uc is from time c to time m.

そして、階調設定期間Ug1において、発光サイリスタL1を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間U(L1)は、時刻cから時刻d、発光サイリスタL2を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間U(L2)は、時刻dから時刻e、発光サイリスタL3を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間U(L3)は、時刻eから時刻f、発光サイリスタL4を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間U(L4)は、時刻fから時刻hである。なお、他の階調設定期間Ug2〜Ug255においても、同様に発光サイリスタL1〜L4を点灯/非点灯のいずれかに設定する期間Uが設けられている。 Then, in the gradation setting period Ug1, the period U (L1) for setting the light emitting thyristor L1 to either on / off is set from time c to time d, and the light emitting thyristor L2 is set to either on / off. The period U (L2) is set to either the time e from the time d and the light emitting thyristor L3 is turned on / off. The period U (L4) set to is from time f to time h. Similarly, in the other gradation setting periods Ug2 to Ug255, a period U for setting the light emitting thyristors L1 to L4 to either lighting or non-lighting is provided.

ここでは、一例として、発光サイリスタL1は、非点灯状態(階調0)に維持する。発光サイリスタL2は、255個の階調設定期間Ugの内、255期間点灯状態とする(階調255)。発光サイリスタL3は、255個の階調設定期間Ugの内、1期間点灯状態とする(階調1)。発光サイリスタL4は、255個の階調設定期間Ugの内、252期間点灯状態とする(階調252)。つまり、発光サイリスタL1〜L4のそれぞれを、255個の階調設定期間Ugのいずれかにおいて、点灯/非点灯のいずれかの状態に設定することにより、256階調が得られる。このように、転送サイリスタT1〜T4のオン状態を順に転送する転送制御を階調数(例えば256階調)に対応した回数繰り返すとともに、この転送制御が出力したい階調に対応した回数繰り返された時点で、点灯対象の発光サイリスタLが発光を開始するようすることで階調が制御される。 Here, as an example, the light emitting thyristor L1 is maintained in a non-lighting state (gradation 0). The light emitting thyristor L2 is lit for 255 periods out of 255 gradation setting periods Ug (gradation 255). The light emitting thyristor L3 is lit for one period out of 255 gradation setting periods Ug (gradation 1). The light emitting thyristor L4 is lit for 252 periods out of 255 gradation setting periods Ug (gradation 252). That is, 256 gradations can be obtained by setting each of the light emitting thyristors L1 to L4 to either a lighting state or a non-lighting state in any of the 255 gradation setting periods Ug. In this way, the transfer control for sequentially transferring the ON states of the transfer thyristors T1 to T4 is repeated a number of times corresponding to the number of gradations (for example, 256 gradations), and the transfer control is repeated a number of times corresponding to the gradation to be output. At this point, the gradation is controlled by causing the light emitting thyristor L to be lit to start light emission.

なお、発光サイリスタLを点灯/非点灯のいずれかの状態に設定する期間Uを10nsとすると、階調設定期間Ugは、40nsとなる。すると、256階調を実現するための点灯継続期間Ucは、40nsの階調設定期間Ugの255倍の10.2μsとなる。 If the period U for setting the light emitting thyristor L to either the lit / non-lit state is 10 ns, the gradation setting period Ug is 40 ns. Then, the lighting duration Uc for realizing 256 gradations is 10.2 μs, which is 255 times the gradation setting period Ug of 40 ns.

階調設定期間Ug1の期間U(L1)(時刻cから時刻d)において、設定信号φsは、「H」(0V)に維持されているため、発光サイリスタL1は非点灯状態に維持される。次に、階調設定期間Ug1の期間U(L2)(時刻dから時刻e)において、設定信号φsは、「L」(−3.3V)に設定されるために、発光サイリスタL2はターンオンして点灯する。そして、この点灯状態が、点灯継続期間Ucの間維持される。 Since the set signal φs is maintained at “H” (0V) during the period U (L1) (time c to time d) of the gradation setting period Ug1, the light emitting thyristor L1 is maintained in the non-lighting state. Next, in the period U (L2) (time d to time e) of the gradation setting period Ug1, the setting signal φs is set to “L” (-3.3V), so that the light emitting thyristor L2 turns on. Lights up. Then, this lighting state is maintained for the lighting duration Uc.

階調設定期間Ug1の期間U(L3)(時刻eから時刻f)において、設定信号φsは、「H」(0V)に維持されているため、発光サイリスタL3は非点灯状態に維持される。 Since the set signal φs is maintained at “H” (0V) during the period U (L3) (time e to time f) of the gradation setting period Ug1, the light emitting thyristor L3 is maintained in the non-lighting state.

階調設定期間Ug1の期間U(L4)(時刻fから時刻h)において、設定信号φsは、「H」(0V)に維持されているため、発光サイリスタL4は非点灯状態に維持される。ただし、階調設定期間Ug1の期間U(L4)の時刻gにおいて、転送信号φ2が「L」(−3.3V)から「H」(0V)に移行する。すると、オン状態の転送サイリスタT4がオフ状態に移行する。よって、時刻hでは、すべての転送サイリスタT1〜T4(図7参照)がオフ状態になる。これは、時刻cの直前の状態(転送サイリスタTについては、時刻aの初期状態)と同じである。これにより、転送サイリスタTによるオン状態の転送が転送サイリスタT4から転送サイリスタT1に戻る。 Since the set signal φs is maintained at “H” (0V) during the period U (L4) (time f to time h) of the gradation setting period Ug1, the light emitting thyristor L4 is maintained in the non-lighting state. However, at the time g of the period U (L4) of the gradation setting period Ug1, the transfer signal φ2 shifts from “L” (-3.3V) to “H” (0V). Then, the transfer thyristor T4 in the on state shifts to the off state. Therefore, at time h, all transfer thyristors T1 to T4 (see FIG. 7) are turned off. This is the same as the state immediately before the time c (for the transfer thyristor T, the initial state at the time a). As a result, the on-state transfer by the transfer thyristor T returns from the transfer thyristor T4 to the transfer thyristor T1.

これ以降の階調設定期間Ug2〜Ug255は、階調設定期間Ug1の繰り返しになる。
そして、発光サイリスタL4は、階調設定期間Ug4においてオフ状態(非点灯状態)からオン状態(点灯状態)に移行し、発光サイリスタL3は、階調設定期間Ug255においてオフ状態(非点灯状態)からオン状態(点灯状態)に移行する。
そして、階調設定期間Ug255が終了する時刻mにおいて、点灯信号φIが「L」(−3.3V)から「H」(0V)に移行することにより、点灯状態であった発光サイリスタL2、L3、L4がターンオフして非点灯状態に移行する。
Subsequent gradation setting periods Ug2 to Ug255 are repetitions of the gradation setting period Ug1.
Then, the light emitting thyristor L4 shifts from the off state (non-lighting state) to the on state (lighting state) in the gradation setting period Ug4, and the light emitting thyristor L3 shifts from the off state (non-lighting state) in the gradation setting period Ug255. It shifts to the on state (lighting state).
Then, at the time m when the gradation setting period Ug255 ends, the lighting signal φI shifts from “L” (-3.3V) to “H” (0V), so that the light emitting thyristors L2 and L3 that were in the lighting state are displayed. , L4 turns off and shifts to the non-lighting state.

以上説明したように、発光サイリスタL2は、階調設定期間Ug1〜Ug255において点灯状態を維持するので、階調255となる。発光サイリスタL3は、階調設定期間Ug4〜Ug255において点灯状態を維持するので、階調252となる。発光サイリスタL4は、階調設定期間Ug255において点灯状態を維持するので、階調1となる。これに対して、発光サイリスタL1は、階調設定期間Ug1〜Ug255において非点灯状態を維持するので、階調0になる。すなわち、256階調が実現される。
ここで説明しない光源21の動作は、第1の実施の形態で説明した光源20の動作と同様であるので、説明を省略する。
As described above, since the light emitting thyristor L2 maintains the lighting state during the gradation setting period Ug1 to Ug255, the gradation becomes 255. Since the light emitting thyristor L3 maintains the lighting state during the gradation setting period Ug4 to Ug255, the gradation becomes 252. Since the light emitting thyristor L4 maintains the lighting state during the gradation setting period Ug255, it becomes gradation 1. On the other hand, the light emitting thyristor L1 maintains the non-lighting state during the gradation setting period Ug1 to Ug255, so that the gradation becomes 0. That is, 256 gradations are realized.
Since the operation of the light source 21 not described here is the same as the operation of the light source 20 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

(発光装置4Aにおける光源21の全同時点灯動作)
光源21において、全ての発光サイリスタLを同時に並行して点灯させる全同時点灯動作を説明する。
発光サイリスタLを点灯させるためには、発光サイリスタLが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、全同時点灯動作では、全ての発光サイリスタLが点灯信号φIでターンオンするようにする。
(All simultaneous lighting operation of the light source 21 in the light emitting device 4A)
The all simultaneous lighting operation of lighting all the light emitting thyristors L in parallel in the light source 21 will be described.
In order to light the light emitting thyristor L, the light emitting thyristor L may be turned on by the lighting signal φI. Therefore, in the all simultaneous lighting operation, all the light emitting thyristors L are turned on by the lighting signal φI.

発光装置4Aの順次点灯動作では、制御部111の電源電位供給部170が供給する電源電位Vgkを「L」(−3.3V)に設定した。全同時点灯動作では、制御部111の基準電位供給部160が供給する基準電位Vsubと、電源電位供給部170が供給する電源電位Vgkとを、「H」(0V)に設定する。そして、点灯信号発生部140が発生する点灯信号φIを「L」(−3.3V)に設定する。 In the sequential lighting operation of the light emitting device 4A, the power potential Vgk supplied by the power potential supply unit 170 of the control unit 111 was set to “L” (-3.3V). In the all simultaneous lighting operation, the reference potential Vsub supplied by the reference potential supply unit 160 of the control unit 111 and the power potential Vgk supplied by the power potential supply unit 170 are set to “H” (0V). Then, the lighting signal φI generated by the lighting signal generation unit 140 is set to “L” (-3.3V).

電源電位Vgkを「H」(0V)に設定すると、電流制限抵抗R、接続ダイオードDs、抵抗Rpを介して、「H」(0V)の電源電位線71に接続された発光サイリスタLのゲートGlが「H」(0V)になる。すると、発光サイリスタLのしきい電圧が−1.5Vになる。よって、点灯信号φIが「L」(−3.3V)になると、発光サイリスタLが点灯(発光)する。つまり、全ての発光サイリスタLが同時に並行に点灯する。この状態は、他の信号(転送信号φ1、φ2、設定信号φs、同時点灯信号φg1、φg2)に影響されない。よって、他の端子(φ1端子、φ2端子、φs端子、φg1端子、φg2端子)の電位を設定することを要しない。つまり、他の端子(φ1端子、φ2端子、φs端子、φg1端子、φg2端子)は、オープンでよい。 When the power potential Vgk is set to "H" (0V), the gate Gl of the light emitting thyristor L connected to the power potential line 71 of "H" (0V) via the current limiting resistor R, the connection diode Ds, and the resistor Rp. Becomes "H" (0V). Then, the threshold voltage of the light emitting thyristor L becomes −1.5V. Therefore, when the lighting signal φI becomes “L” (-3.3V), the light emitting thyristor L lights (lights). That is, all the light emitting thyristors L are turned on in parallel at the same time. This state is not affected by other signals (transfer signals φ1, φ2, setting signals φs, simultaneous lighting signals φg1, φg2). Therefore, it is not necessary to set the potentials of other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φs terminal, φg1 terminal, φg2 terminal). That is, the other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φs terminal, φg1 terminal, φg2 terminal) may be open.

(発光装置4Aにおける光源21の部分同時点灯動作)
光源21において、複数の発光ダイオードLEDにおいて、一部分の発光サイリスタLを組にして点灯させる部分同時点灯動作を説明する。
発光サイリスタLを点灯させるためには、発光サイリスタLが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、部分同時点灯動作においては、組にした発光サイリスタLが点灯信号φIでターンオンするようにする。
(Partial simultaneous lighting operation of the light source 21 in the light emitting device 4A)
A partial simultaneous lighting operation of lighting a plurality of light emitting diode LEDs in a light source 21 by combining a part of light emitting thyristors L will be described.
In order to light the light emitting thyristor L, the light emitting thyristor L may be turned on by the lighting signal φI. Therefore, in the partial simultaneous lighting operation, the assembled light emitting thyristor L is turned on by the lighting signal φI.

例えば、発光サイリスタL1、L2を組にして同時に並行して点灯させる場合には、制御部111の基準電位供給部160が基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。そして、同時点灯信号発生部190の同時点灯信号φg1(同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードに供給される同時点灯信号φg1)を「H」(0V)に設定し、点灯信号発生部140の点灯信号φIを「L」(−3.3V)に設定する。同時点灯信号φg1を「H」(0V)に設定すると、発光サイリスタL1、L2のしきい電圧が−1.5Vとなる。発光サイリスタL1、L2には、「L」(−3.3V)が印加されるので、発光サイリスタL1、L2が点灯する。 For example, when the light emitting thyristors L1 and L2 are paired and turned on in parallel at the same time, the reference potential supply unit 160 of the control unit 111 sets the reference potential Vsub to “H” (0V). Then, the simultaneous lighting signal φg1 (simultaneous lighting signal φg1 supplied to the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2) of the simultaneous lighting signal generation unit 190 is set to “H” (0V), and the lighting signal of the lighting signal generation unit 140 is set. Set φI to “L” (-3.3V). When the simultaneous lighting signal φg1 is set to “H” (0V), the threshold voltage of the light emitting thyristors L1 and L2 becomes −1.5V. Since "L" (-3.3V) is applied to the light emitting thyristors L1 and L2, the light emitting thyristors L1 and L2 are lit.

以上は、発光サイリスタL1、L2を組にして、同時に並行して点灯させる場合であるが、発光サイリスタL3、L4を組にして、同時に並行して点灯させる場合には、同時点灯信号φg1の代わりに同時点灯信号φg2を「H」(0V)に設定すればよい。他の場合も、組にした発光サイリスタLに対応して設けられた同時点灯ダイオードDgのアノードを共通にして、アノードに設定される同時点灯信号φgを「H」(0V)とすればよい。また、全ての発光ダイオードLEDを同時に並行して点灯させる場合には、全ての発光サイリスタLに対応させて同時点灯ダイオードDgを設け、全ての同時点灯ダイオードDgのアノードを「H」(0V)になるように同時点灯信号φgを設定すればよい。 The above is the case where the light emitting thyristors L1 and L2 are combined and turned on in parallel at the same time, but when the light emitting thyristors L3 and L4 are combined and turned on in parallel at the same time, instead of the simultaneous lighting signal φg1. The simultaneous lighting signal φg2 may be set to “H” (0V). In other cases as well, the anode of the simultaneous lighting diode Dg provided corresponding to the assembled light emitting thyristor L may be shared, and the simultaneous lighting signal φg set in the anode may be set to “H” (0V). When all the light emitting diode LEDs are to be lit in parallel at the same time, the simultaneous lighting diode Dg is provided corresponding to all the light emitting thyristors L, and the anodes of all the simultaneous lighting diodes Dg are set to "H" (0V). The simultaneous lighting signal φg may be set so as to be.

なお、図7においては、同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードを配線で接続し、同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードを配線で接続して、制御部111の同時点灯信号発生部190に接続した。しかし、それぞれの同時点灯ダイオードDgのアノードを同時点灯信号発生部190に接続し、同時点灯信号発生部190において、組にする発光サイリスタLを選択するようにしてもよい。 In FIG. 7, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected by wiring, and the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected by wiring and connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 111. However, the anode of each simultaneous lighting diode Dg may be connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190, and the light emitting thyristor L to be paired may be selected in the simultaneous lighting signal generation unit 190.

また、部分同時点灯動作を行わず、順次点灯動作と全同時点灯動作とを行う場合には、同時点灯ダイオードDgを設けなくてもよい。そして、制御部111において、同時点灯信号発生部190を備えなくてもよい。 Further, when the partial simultaneous lighting operation is not performed and the sequential lighting operation and the all simultaneous lighting operation are performed, the simultaneous lighting diode Dg may not be provided. Then, the control unit 111 does not have to include the simultaneous lighting signal generation unit 190.

[第3の実施の形態]
第1の実施の形態が適用される発光装置4の光源20及び第2の実施の形態が適用される発光装置4Aの光源21では、発光素子は、一次元状に配列されていた。第3の実施の形態が適用される発光装置4Bの光源22では、発光素子は二次元状に配列されている。
第3の実施の形態が適用される発光装置4Bは、第1の実施の形態が適用される発光装置4と光源22及び制御部112が異なる。よって、同様の部分の説明を省略し、異なる部分を説明する。なお、同じ機能を有する部分には、同じ符号を付す。
[Third Embodiment]
In the light source 20 of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied and the light source 21 of the light emitting device 4A to which the second embodiment is applied, the light emitting elements are arranged one-dimensionally. In the light source 22 of the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, the light emitting elements are arranged two-dimensionally.
The light emitting device 4B to which the third embodiment is applied is different from the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied in the light source 22 and the control unit 112. Therefore, the description of the same part will be omitted, and the different part will be described. The parts having the same function are designated by the same reference numerals.

図9は、第3の実施の形態が適用される光源22の等価回路である。なお、図9には、制御部112を合わせて示している。ここで、図9の紙面において、右から左へ向かう方向をx方向、下から上に向かう方向をy方向とする。x方向とy方向とは直交する。
光源22は、4×4のマトリクス(二次元状)に配列された16個のレーザダイオードLDを備える。なお、二次元状とは、次元の数が二つあることをいい、例えばx方向とy方向とに広がっていることを言う。つまり、x方向にレーザダイオードLD11、LD21、LD31、LD41が配列された発光素子部101、レーザダイオードLD12、LD22、LD32、LD42がx方向に配列された発光素子部102、レーザダイオードLD13、LD23、LD33、LD43がx方向に配列された発光素子部103、レーザダイオードLD14、LD24、LD34、LD44がx方向に配列された発光素子部104を備える。
FIG. 9 is an equivalent circuit of the light source 22 to which the third embodiment is applied. Note that FIG. 9 also shows the control unit 112. Here, in the paper of FIG. 9, the direction from right to left is the x direction, and the direction from the bottom to the top is the y direction. The x-direction and the y-direction are orthogonal to each other.
The light source 22 includes 16 laser diode LDs arranged in a 4 × 4 matrix (two-dimensional). The two-dimensional shape means that there are two dimensions, for example, that they spread in the x direction and the y direction. That is, the light emitting element section 101 in which the laser diodes LD11, LD21, LD31, and LD41 are arranged in the x direction, the light emitting element section 102 in which the laser diodes LD12, LD22, LD32, and LD42 are arranged in the x direction, the laser diodes LD13, LD23, A light emitting element unit 103 in which LD33 and LD43 are arranged in the x direction, and a light emitting element unit 104 in which laser diodes LD14, LD24, LD34, and LD44 are arranged in the x direction are provided.

また、発光素子部101〜104に含まれる各1個のレーザダイオードLDが、y方向に配列されている。つまり、レーザダイオードLD11、LD12、LD13、LD14がy方向に配列され、レーザダイオードLD21、LD22、LD23、LD24がy方向に配列され、レーザダイオードLD31、LD32、LD33、LD34がy方向に配列され、レーザダイオードLD41、LD42、LD43、LD44がy方向に配列されている。このように、レーザダイオードLDをそれぞれ区別する場合は、「LD11」のように二桁の数字を付す。なお、x方向の数字の代わりに「i」を、y方向の数字の代わりに「j」を付して、「LDij」と表記する場合もある。また、他の場合も同様であるが、x方向のみに数字を付す場合、個々の数字を付す代わりに「i」を、y方向のみに数字を付す場合、個々の数字を付す代わりに「j」を付す場合がある。ここでは、i、jは1〜4の整数である。 Further, each laser diode LD included in the light emitting element units 101 to 104 is arranged in the y direction. That is, the laser diodes LD11, LD12, LD13, and LD14 are arranged in the y direction, the laser diodes LD21, LD22, LD23, and LD24 are arranged in the y direction, and the laser diodes LD31, LD32, LD33, and LD34 are arranged in the y direction. The laser diodes LD41, LD42, LD43, and LD44 are arranged in the y direction. In this way, when distinguishing each laser diode LD, a two-digit number such as "LD11" is added. In some cases, "i" is added instead of the number in the x direction and "j" is added instead of the number in the y direction to indicate "LDij". The same applies to other cases, but when a number is attached only in the x direction, "i" is attached instead of an individual number, and when a number is attached only in the y direction, "j" is attached instead of an individual number. May be added. Here, i and j are integers of 1 to 4.

第3の実施の形態が適用される光源22では、発光素子は、レーザダイオードLDとした。レーザダイオードLDは、例えば垂直共振器面発光レーザ素子(VCSEL)である。レーザダイオードLDは、発光ダイオードLEDであってもよい。 In the light source 22 to which the third embodiment is applied, the light emitting element is a laser diode LD. The laser diode LD is, for example, a vertical cavity surface emitting laser element (VCSEL). The laser diode LD may be a light emitting diode LED.

光源22は、16個の駆動サイリスタDTを備える。各駆動サイリスタDTは、各レーザダイオードLDと接続されている。ここでは、各駆動サイリスタDTは、各レーザダイオードLDと直列接続されている。つまり、駆動サイリスタDTとレーザダイオードLDとが組を構成する。よって、駆動サイリスタDTには、接続されたレーザダイオードLDと同じ数字を付して、それぞれを区別する。なお、駆動サイリスタDTとレーザダイオードLDとは、第1の実施の形態の発光ダイオードLEDと駆動サイリスタBと同様に、トンネル接合層を介して積層されることで、直列接続されていてもよい。 The light source 22 includes 16 drive thyristor DTs. Each drive thyristor DT is connected to each laser diode LD. Here, each drive thyristor DT is connected in series with each laser diode LD. That is, the drive thyristor DT and the laser diode LD form a pair. Therefore, the drive thyristor DT is given the same number as the connected laser diode LD to distinguish them from each other. The drive thyristor DT and the laser diode LD may be connected in series by being laminated via a tunnel junction layer, similarly to the light emitting diode LED and the drive thyristor B of the first embodiment.

そして、光源22は、4個の転送サイリスタT、4個の設定サイリスタS、4個の結合ダイオードD、それぞれ4個の接続ダイオードDa、Db、4個の電源線抵抗Rgを備える。さらに、スタートダイオードSD、電流制限抵抗R1、R2を備える。さらに、光源22は、4個の同時点灯ダイオードDgを備える。 The light source 22 includes four transfer thyristors T, four setting thyristors S, four coupling diodes D, four connection diodes Da and Db, and four power line resistors Rg, respectively. Further, it includes a start diode SD and current limiting resistors R1 and R2. Further, the light source 22 includes four simultaneous lighting diodes Dg.

転送サイリスタTは、転送サイリスタT1、T2、T3、T4の順にx方向に配列されている。そして、結合ダイオードDは、結合ダイオードD1、D2、D3、D4がx方向に配列されている。なお、結合ダイオードD1、D2、D3は、転送サイリスタT1、T2、T3、T4の各間に設けられ、結合ダイオードD4は、転送サイリスタT4の結合ダイオードD3が設けられた側と反対側に設けられている。
設定サイリスタSは、設定サイリスタS1、S2、S3、S4の順にx方向に配列されている。
接続ダイオードDa、Db、電源線抵抗Rgも、同様にx方向に配列されている。
転送サイリスタT、設定サイリスタS、結合ダイオードD、接続ダイオードDa、Db、電源線抵抗Rgは、x方向に配列されているので、一桁の数字が付される。なお、個々の数字を付す代わりに「i」を付す場合がある。
The transfer thyristors T are arranged in the x direction in the order of transfer thyristors T1, T2, T3, and T4. Then, in the coupling diode D, the coupling diodes D1, D2, D3, and D4 are arranged in the x direction. The coupling diodes D1, D2, and D3 are provided between the transfer thyristors T1, T2, T3, and T4, and the coupling diode D4 is provided on the side opposite to the side where the coupling diode D3 of the transfer thyristor T4 is provided. ing.
The setting thyristors S are arranged in the x direction in the order of the setting thyristors S1, S2, S3, and S4.
The connection diodes Da, Db, and the power supply line resistor Rg are also arranged in the x direction in the same manner.
Since the transfer thyristor T, the setting thyristor S, the coupling diode D, the connection diodes Da, Db, and the power supply line resistor Rg are arranged in the x direction, a single digit number is added. In addition, "i" may be added instead of individual numbers.

接続ダイオードDa、Dbは、アノードとカソードとを備える2端子素子である。 The connection diodes Da and Db are two-terminal elements including an anode and a cathode.

以下では、光源22における、各素子の接続関係を説明する。なお、第1の実施の形態が適用される光源20と同様な部分の説明を省略する。 Hereinafter, the connection relationship of each element in the light source 22 will be described. The description of the part similar to the light source 20 to which the first embodiment is applied will be omitted.

レーザダイオードLDijと駆動サイリスタDTijとは直列接続されている。つまり、レーザダイオードLDijは、アノードが基準電位Vsubに接続され、カソードが駆動サイリスタDTijのアノードに接続されている。
基準電位Vsubは、基板80の裏面に設けられた裏面電極を介して供給される。
The laser diode LDij and the drive thyristor DTij are connected in series. That is, in the laser diode LDij, the anode is connected to the reference potential Vsub and the cathode is connected to the anode of the driving thyristor DTij.
The reference potential Vsub is supplied via the back surface electrode provided on the back surface of the substrate 80.

そして、発光素子部101に含まれる駆動サイリスタDTi1のカソードは、点灯信号線74−1に接続されている。点灯信号線74−1は、φI1端子に接続されている。φI1端子には、制御部112の点灯信号発生部140から点灯信号φI1が供給される。
発光素子部102に含まれる駆動サイリスタDTi2のカソードは、点灯信号線74−2に接続されている。点灯信号線74−2は、φI2端子に接続されている。φI2端子には、制御部112から点灯信号φI2が供給される。
また、発光素子部103に含まれる駆動サイリスタDTi3のカソードは、点灯信号線74−3に接続されている。点灯信号線74−3は、φI3端子に接続されている。φI3端子には、制御部112から点灯信号φI3が供給される。
同様に、発光素子部104に含まれる駆動サイリスタDTi4のカソードは、点灯信号線74−4に接続されている。点灯信号線74−4は、φI4端子に接続されている。φI4端子には、制御部112から点灯信号φI4が供給される。
つまり、駆動サイリスタDTijのカソードは、点灯信号線74−jに接続され、点灯信号線74−jは、φIj端子に接続されている。そして、φIj端子には、制御部112から点灯信号φIjが供給される。
The cathode of the drive thyristor DTi1 included in the light emitting element section 101 is connected to the lighting signal line 74-1. The lighting signal line 74-1 is connected to the φI1 terminal. A lighting signal φI1 is supplied to the φI1 terminal from the lighting signal generation unit 140 of the control unit 112.
The cathode of the drive thyristor DTi2 included in the light emitting element unit 102 is connected to the lighting signal line 74-2. The lighting signal line 74-2 is connected to the φI2 terminal. A lighting signal φI2 is supplied from the control unit 112 to the φI2 terminal.
Further, the cathode of the drive thyristor DTi3 included in the light emitting element unit 103 is connected to the lighting signal line 74-3. The lighting signal line 74-3 is connected to the φI3 terminal. A lighting signal φI3 is supplied from the control unit 112 to the φI3 terminal.
Similarly, the cathode of the drive thyristor DTi4 included in the light emitting element unit 104 is connected to the lighting signal line 74-4. The lighting signal line 74-4 is connected to the φI4 terminal. A lighting signal φI4 is supplied from the control unit 112 to the φI4 terminal.
That is, the cathode of the drive thyristor DTij is connected to the lighting signal line 74-j, and the lighting signal line 74-j is connected to the φIj terminal. Then, a lighting signal φIj is supplied from the control unit 112 to the φIj terminal.

設定サイリスタSiは、アノードが基準電位Vsubに接続され、カソードが設定信号線75に接続されている。設定信号線75は、φs端子に接続され、制御部112から設定信号φsが供給される。 In the setting thyristor Si, the anode is connected to the reference potential Vsub and the cathode is connected to the setting signal line 75. The setting signal line 75 is connected to the φs terminal, and the setting signal φs is supplied from the control unit 112.

転送サイリスタTiのゲートGtiは、電源線抵抗Rgを介して、電源電位線71に接続されている。電源電位線71は、Vgk端子に接続され、制御部112から電源電位Vgk(一例として、−3.3V)が供給される。
転送サイリスタTiのゲートGtiは、接続ダイオードDaiを介して、設定サイリスタSiのゲートに接続されている。そして、設定サイリスタSiのゲートGsiは、接続ダイオードDbiを介して、駆動サイリスタDTijのゲートGdijに接続されている。
つまり、それぞれの設定サイリスタSには、駆動サイリスタDTとレーザダイオードLDとの組が複数(ここでは、4組)接続されている。
The gate Gti of the transfer thyristor Ti is connected to the power potential line 71 via the power line resistor Rg. The power potential line 71 is connected to the Vgk terminal, and the power potential Vgk (for example, -3.3V) is supplied from the control unit 112.
The gate Gti of the transfer thyristor Ti is connected to the gate of the setting thyristor Si via the connection diode Dai. Then, the gate Gsi of the setting thyristor Si is connected to the gate Gdij of the drive thyristor DTij via the connection diode Dbi.
That is, a plurality of pairs (here, 4 pairs) of the drive thyristor DT and the laser diode LD are connected to each setting thyristor S.

ゲート信号線55により、電源電位線71から電源線抵抗Rg1、接続ダイオードDa1、Db1を介して、設定サイリスタS1のゲートGs1と駆動サイリスタDT1jのゲートGd1jとが接続されている。ゲート信号線56により、電源電位線71から電源線抵抗Rg1、接続ダイオードDa2、Db2を介して、設定サイリスタS2のゲートGs2と駆動サイリスタDT2jのゲートGd2jとが接続されている。ゲート信号線57により、電源電位線71から電源線抵抗Rg3、接続ダイオードDa3、Db3を介して、設定サイリスタS3のゲートGs3と駆動サイリスタDT3jのゲートGd3jとが接続されている。ゲート信号線58により、電源電位線71から電源線抵抗Rg4、接続ダイオードDa4、Db4を介して、設定サイリスタS4のゲートGs4と駆動サイリスタDT4jのゲートGd4jとが接続されている。 The gate signal line 55 connects the gate Gs1 of the setting thyristor S1 and the gate Gd1j of the drive thyristor DT1j from the power potential line 71 via the power line resistors Rg1, the connection diodes Da1 and Db1. The gate signal line 56 connects the gate Gs2 of the setting thyristor S2 and the gate Gd2j of the drive thyristor DT2j from the power potential line 71 via the power line resistors Rg1, the connection diodes Da2, and Db2. The gate signal line 57 connects the gate Gs3 of the setting thyristor S3 and the gate Gd3j of the drive thyristor DT3j from the power potential line 71 via the power line resistors Rg3, the connection diodes Da3, and Db3. The gate signal line 58 connects the gate Gs4 of the setting thyristor S4 and the gate Gd4j of the drive thyristor DT4j from the power potential line 71 via the power line resistors Rg4, the connection diodes Da4, and Db4.

同時点灯ダイオードDgiのカソードは、駆動サイリスタDTijのゲートGdijに接続されている。つまり、同時点灯ダイオードDg1のカソードは、ゲート信号線55に接続され、同時点灯ダイオードDg2のカソードは、ゲート信号線56に接続され、同時点灯ダイオードDg3のカソードは、ゲート信号線57に接続され、同時点灯ダイオードDg4のカソードは、ゲート信号線58に接続されている。そして、一例として、同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードは、φg1端子に接続されている。φg1端子には、制御部112における同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg1が供給される。同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードは、φg2端子に接続されている。φg2端子には、制御部112における同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φg2が供給される。 The cathode of the simultaneous lighting diode Dgi is connected to the gate Gdig of the drive thyristor DTij. That is, the cathode of the simultaneous lighting diode Dg1 is connected to the gate signal line 55, the cathode of the simultaneous lighting diode Dg2 is connected to the gate signal line 56, and the cathode of the simultaneous lighting diode Dg3 is connected to the gate signal line 57. The cathode of the simultaneous lighting diode Dg4 is connected to the gate signal line 58. As an example, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected to the φg1 terminal. Simultaneous lighting signal φg1 is supplied to the φg1 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 in the control unit 112. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected to the φg2 terminal. Simultaneous lighting signal φg2 is supplied to the φg2 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 in the control unit 112.

制御部112の構成を説明する。
制御部112は、第2の実施の形態の制御部111と同様に、転送信号発生部120、設定信号発生部180、点灯信号発生部140、基準電位供給部160、電源電位供給部170及び同時点灯信号発生部190を備える。なお、点灯信号発生部140は、点灯信号φIjを生成し、光源20のφIj端子に供給する。
The configuration of the control unit 112 will be described.
Similar to the control unit 111 of the second embodiment, the control unit 112 includes the transfer signal generation unit 120, the setting signal generation unit 180, the lighting signal generation unit 140, the reference potential supply unit 160, the power supply potential supply unit 170, and the same time. A lighting signal generation unit 190 is provided. The lighting signal generation unit 140 generates a lighting signal φIj and supplies it to the φIj terminal of the light source 20.

以上においては、レーザダイオードLDは、4×4の二次元状に配置されているとしたが、4×4に限定されない。i×jにおけるi及びjは、4以外の複数の数値であってもよい。そして、転送サイリスタT、設定サイリスタSの数は、iであればよい。なお、転送サイリスタT、設定サイリスタSの数は、iを超える数であってもよい。 In the above, it is assumed that the laser diode LD is arranged in a 4 × 4 two-dimensional shape, but the laser diode LD is not limited to 4 × 4. i and j in i × j may be a plurality of numerical values other than 4. The number of transfer thyristors T and set thyristors S may be i. The number of transfer thyristors T and set thyristors S may exceed i.

(発光装置4Bにおける順次点灯動作)
次に、発光装置4Bにおける光源22のレーザダイオードLDを順次発光させる動作について説明する。
(Sequential lighting operation in the light emitting device 4B)
Next, the operation of sequentially emitting the laser diode LD of the light source 22 in the light emitting device 4B will be described.

まず、光源22における基本的な順次点灯動作を説明する。ここでは、レーザダイオードLD11を点灯させる場合を説明する。電源電位Vgkが「L」(−3.3V)、基準電位Vsubが「H」(0V)である。そして、同時点灯信号φg1、φg2が「L」(−3.3V)に設定されている。
レーザダイオードLD11を点灯させる場合には、点灯信号φI1が「L」(−3.3V)、設定信号φsが「H」(0V)に設定される。第1の実施の形態が適用される発光装置4の光源20と同様に、転送サイリスタTは、オン状態が転送される。転送サイリスタT1がオン状態になると、ゲートGt1が0Vになる。すると、ゲートGt1に接続された接続ダイオードDa1を介して、設定サイリスタS1のゲートGs1が−1.5Vになる。すると、設定サイリスタS1のしきい電圧が−3.0Vになる。ここで、設定信号φsが「L」(−3.3V)に設定されると、設定サイリスタS1がターンオンして、ゲートGs1が0Vになる。すると、ゲートGs1に接続された接続ダイオードDb1を介して駆動サイリスタDT11のゲートGd11が−1.5Vになる。すると、駆動サイリスタDT11のしきい電圧が−3.0Vになる。これにより、レーザダイオードLD11が点灯する。
つまり、駆動サイリスタDTのゲートGdの電位(ゲート信号線55などのゲート信号線)が−1.5Vになると、駆動サイリスタDTがオン状態に移行可能な状態になる。そして、点灯信号φIが「L」(−3.3V)であると、駆動サイリスタDTがオン状態になり、レーザダイオードLDが点灯(発光)する。すなわち、駆動サイリスタDTは、オン状態になることでレーザダイオードLDが点灯するように駆動する。
First, a basic sequential lighting operation of the light source 22 will be described. Here, the case where the laser diode LD11 is turned on will be described. The power supply potential Vgk is “L” (-3.3V), and the reference potential Vsub is “H” (0V). Then, the simultaneous lighting signals φg1 and φg2 are set to “L” (-3.3V).
When the laser diode LD11 is turned on, the lighting signal φI1 is set to “L” (-3.3V) and the setting signal φs is set to “H” (0V). Similar to the light source 20 of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied, the transfer thyristor T is transferred in the on state. When the transfer thyristor T1 is turned on, the gate Gt1 becomes 0V. Then, the gate Gs1 of the setting thyristor S1 becomes −1.5V via the connection diode Da1 connected to the gate Gt1. Then, the threshold voltage of the set thyristor S1 becomes −3.0 V. Here, when the setting signal φs is set to “L” (-3.3V), the setting thyristor S1 turns on and the gate Gs1 becomes 0V. Then, the gate Gd11 of the drive thyristor DT11 becomes −1.5V via the connection diode Db1 connected to the gate Gs1. Then, the threshold voltage of the drive thyristor DT11 becomes −3.0 V. As a result, the laser diode LD11 lights up.
That is, when the potential of the gate Gd of the drive thyristor DT (gate signal line such as the gate signal line 55) reaches −1.5 V, the drive thyristor DT can be turned on. When the lighting signal φI is “L” (-3.3V), the drive thyristor DT is turned on and the laser diode LD is lit (light emitting). That is, the drive thyristor DT is driven so that the laser diode LD lights up when it is turned on.

図10は、第3の実施の形態が適用される、4×4のレーザダイオードLDを備える光源22において、レーザダイオードLDの点灯/非点灯を制御する例を示す図である。ここでは、点灯(発光)させるレーザダイオードLDを「〇」、非点灯(非発光)のレーザダイオードLDを「×」で示している。つまり、レーザダイオードLD11、LD12、LD14、LD21、LD23、LD31、LD32、LD41、LD43、LD44を点灯(発光)させ、レーザダイオードLD13、LD22、LD24、LD33、LD34、LD42を非点灯(非発光)とする。つまり、4×4の二次元状に配列されたレーザダイオードLDにおいて、予め定められたレーザダイオードLDを並列に点灯させている。ただし、レーザダイオードLDは、転送サイリスタTのオン状態が順に転送される際に、順次点灯が開始するように駆動される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of controlling the lighting / non-lighting of the laser diode LD in the light source 22 including the 4 × 4 laser diode LD to which the third embodiment is applied. Here, the laser diode LD that is lit (light-emitting) is indicated by "◯", and the laser diode LD that is not lit (non-emission) is indicated by "x". That is, the laser diodes LD11, LD12, LD14, LD21, LD23, LD31, LD32, LD41, LD43, and LD44 are turned on (light emission), and the laser diodes LD13, LD22, LD24, LD33, LD34, and LD42 are not turned on (non-light emission). And. That is, in the laser diode LDs arranged in a 4 × 4 two-dimensional manner, the predetermined laser diode LDs are lit in parallel. However, the laser diode LD is driven so that the lighting starts sequentially when the ON state of the transfer thyristor T is sequentially transferred.

図11は、第3の実施の形態が適用される光源22が備える4×4のレーザダイオードLDを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。アルファベット順(a、b、c、…)に時間が経過するとする。なお、図11の時刻a、b、c、…は、図6、図8に示した時刻a、b、c、…と異なる。 FIG. 11 is a timing chart illustrating an operation of sequentially lighting the 4 × 4 laser diode LD included in the light source 22 to which the third embodiment is applied. Suppose time elapses in alphabetical order (a, b, c, ...). The times a, b, c, ... In FIG. 11 are different from the times a, b, c, ... Shown in FIGS. 6 and 8.

ここでは、図10に示したようにレーザダイオードLDを点灯(発光)/非点灯(非発光)させる。このため、レーザダイオードLDを点灯に設定するか、非点灯に設定するかを決める設定期間V(1)〜V(4)(区別しない場合は、設定期間Vと表記する。)と、点灯に設定されたレーザダイオードLDの点灯状態を並列に維持する点灯維持期間Vcとが設けられている。 Here, as shown in FIG. 10, the laser diode LD is turned on (light emitting) / not lit (non-light emitting). Therefore, the setting period V (1) to V (4) (in the case of no distinction, it is referred to as the setting period V) that determines whether the laser diode LD is set to be lit or not lit is turned on. A lighting maintenance period Vc for maintaining the lighting state of the set laser diode LD in parallel is provided.

時刻aから時刻fまでは、レーザダイオードLD11、LD21、LD31、L41に対する設定期間V(1)、時刻fから時刻kまでは、レーザダイオードLD12、LD22、LD32、L42に対する設定期間V(2)、時刻kから時刻pまでは、レーザダイオードLD13、LD23、LD33、L43対する設定期間V(3)、時刻pから時刻uまでは、レーザダイオードLD14、LD24、LD34、L44対する設定期間V(4)である。そして、時刻uから時刻vまでは、点灯に設定されたレーザダイオードLDを並列に点灯状態に維持する点灯維持期間Vcである。図10では、設定期間Vが、点灯維持期間Vcより、長く記載されているが、点灯維持期間Vcが設定期間Vより、長く設定されるのがよい。設定期間Vが点灯維持期間Vcより長い場合に比べ、複数のレーザダイオードLD間において発光順に依存する発光量の差が低減する。 From time a to time f, the set period V (1) for the laser diodes LD11, LD21, LD31, L41, and from time f to time k, the set period V (2) for the laser diodes LD12, LD22, LD32, L42, From time k to time p, the setting period V (3) for the laser diodes LD13, LD23, LD33, L43 is used, and from time p to time u, the setting period V (4) for the laser diodes LD14, LD24, LD34, L44 is used. be. Then, from time u to time v, there is a lighting maintenance period Vc for maintaining the laser diode LD set to be lit in parallel in the lit state. In FIG. 10, the set period V is described to be longer than the lighting maintenance period Vc, but it is preferable that the lighting maintenance period Vc is set longer than the set period V. Compared with the case where the set period V is longer than the lighting maintenance period Vc, the difference in the amount of light emission depending on the light emission order is reduced among the plurality of laser diode LDs.

設定期間V(1)〜V(4)は、基本的に同じであるので、設定期間V(1)を中心に説明する。
点灯信号φI1、φI2、φI3、φI4は、「H」(0V)、「L1」(−3.1V)、「L2」(−2.5V)、「L3」(−3.5V)の4つの電位を有する信号である。点灯信号φI1は、設定期間V(1)の時刻aにおいて、「H」(0V)であって、時刻aと時刻bとの間において、「L1」(−3.1V)に移行する。そして、設定期間V(1)が終了し、設定期間V(2)が開始する時刻fにおいて、「L2」(−2.5V)に移行する。そして、設定期間V(4)が終了し、点灯維持期間Vcが開始する時刻uにおいて、「L3」(−3.5V)に移行する。そして、点灯維持期間Vcが終了する時刻vにおいて、「H」(0V)に戻る。他の点灯信号φI2、φI3、φI4も同様である。
Since the setting periods V (1) to V (4) are basically the same, the setting period V (1) will be mainly described.
The lighting signals φI1, φI2, φI3, and φI4 are four, “H” (0V), “L1” (-3.1V), “L2” (-2.5V), and “L3” (-3.5V). It is a signal having an electric potential. The lighting signal φI1 is “H” (0V) at the time a of the set period V (1), and shifts to “L1” (-3.1V) between the time a and the time b. Then, at the time f when the set period V (1) ends and the set period V (2) starts, the process shifts to “L2” (−2.5 V). Then, at the time u when the set period V (4) ends and the lighting maintenance period Vc starts, the process shifts to “L3” (−3.5V). Then, it returns to "H" (0V) at the time v at which the lighting maintenance period Vc ends. The same applies to the other lighting signals φI2, φI3, and φI4.

点灯信号φI1が「L1」(−3.1V)であり、転送サイリスタT1がオン状態にある時刻bにおいて、設定信号φsが「H」から「L」に移行すると、設定サイリスタS1がターンオンしてオン状態になる。すると、前述したように、駆動サイリスタDT11のしきい電圧が−3.0Vになる。よって、駆動サイリスタDT11がターンオンする。オン状態の駆動サイリスタDT11のアノード−カソード間の電圧は0.8Vになるので、レーザダイオードLD11には、2.3Vが印加される。レーザダイオードLD11の立ち上がり電圧は1.5Vであるので、レーザダイオードLD11も点灯(発光)する。 When the lighting signal φI1 is “L1” (-3.1V) and the setting signal φs shifts from “H” to “L” at time b when the transfer thyristor T1 is in the ON state, the setting thyristor S1 turns on. Turns on. Then, as described above, the threshold voltage of the drive thyristor DT11 becomes −3.0 V. Therefore, the drive thyristor DT11 turns on. Since the voltage between the anode and the cathode of the drive thyristor DT11 in the ON state becomes 0.8V, 2.3V is applied to the laser diode LD11. Since the rising voltage of the laser diode LD11 is 1.5V, the laser diode LD11 also lights up (lights up).

同様に、点灯信号φI1が「L1」(−3.1V)であり、転送サイリスタT2がオン状態にある時刻cにおいて、設定信号φsが「H」から「L」に移行すると、設定サイリスタS1がターンオンしてオン状態になる。すると、駆動サイリスタDT21のしきい電圧が−3.0Vになる。よって、駆動サイリスタDT21がターンオンして、レーザダイオードLD21が点灯(発光)する。他の、レーザダイオードLD31、LD41も同様である。つまり、時刻fでは、レーザダイオードLD11〜LD41が点灯している。このとき、点灯信号φI1が「L1」(−3.1V)から「L2」(−2.5V)に移行する。しかし、駆動サイリスタDT11のカソードは、−2.3Vであれば、オン状態が維持される。よって、時刻uまで、レーザダイオードLD11〜LD41の点灯が維持される。そして、時刻uにおいて、点灯信号φI1が「L2」(−2.5V)から「L3」(−3.5V)に移行すると、点灯しているレーザダイオードLD11〜LD41の発光が明るくなる(光量が向上する)。 Similarly, when the lighting signal φI1 is “L1” (-3.1V) and the setting signal φs shifts from “H” to “L” at the time c when the transfer thyristor T2 is in the ON state, the setting thyristor S1 changes. Turn on and turn on. Then, the threshold voltage of the drive thyristor DT21 becomes −3.0V. Therefore, the drive thyristor DT21 turns on and the laser diode LD21 lights up (lights up). The same applies to the other laser diodes LD31 and LD41. That is, at time f, the laser diodes LD11 to LD41 are lit. At this time, the lighting signal φI1 shifts from “L1” (-3.1V) to “L2” (−2.5V). However, if the cathode of the drive thyristor DT11 is -2.3 V, the on state is maintained. Therefore, the lighting of the laser diodes LD11 to LD41 is maintained until the time u. Then, at time u, when the lighting signal φI1 shifts from “L2” (-2.5V) to “L3” (-3.5V), the light emission of the lit laser diodes LD11 to LD41 becomes brighter (the amount of light is increased). improves).

そして、時刻vで、点灯信号φI1が「L3」(−3.5V)から「H」(0V)に戻ると、点灯していたレーザダイオードLD11〜LD41が消灯して非点灯(非発光)になる。 Then, at time v, when the lighting signal φI1 returns from “L3” (−3.5V) to “H” (0V), the lit laser diodes LD11 to LD41 are turned off and turned off (non-lighting). Become.

他のレーザダイオードLDijについても同様である。つまり、設定期間V(1)、V(2)、V(3)、V(4)において、レーザダイオードLDを点灯させ、点灯を維持させる。そして、点灯維持期間Vcにおいて、点灯しているレーザダイオードLDの発光を明るくする(光量が向上する)。このように、レーザダイオードLDの点灯を順に開始させている。光源22は、自己走査型発光素子アレイとして構成されている。
ここで説明しない光源21の動作は、第1の実施の形態で説明した光源20の動作と同様であるので、説明を省略する。
The same applies to the other laser diode LDij. That is, during the set period V (1), V (2), V (3), and V (4), the laser diode LD is turned on and the lighting is maintained. Then, in the lighting maintenance period Vc, the light emission of the lit laser diode LD is brightened (the amount of light is improved). In this way, the lighting of the laser diode LD is started in order. The light source 22 is configured as a self-scanning light emitting element array.
Since the operation of the light source 21 not described here is the same as the operation of the light source 20 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

(発光装置4Bにおける光源22の全同時点灯動作)
光源22において、全てのレーザダイオードLDを同時に並行して点灯させる全同時点灯動作を説明する。
レーザダイオードLDを点灯させるためには、駆動サイリスタDTが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、全同時点灯動作では、レーザダイオードLDに接続された駆動サイリスタDTが点灯信号φIでターンオンするようにする。
(All simultaneous lighting operation of the light source 22 in the light emitting device 4B)
The operation of simultaneously lighting all the laser diode LDs in the light source 22 in parallel will be described.
In order to light the laser diode LD, the drive thyristor DT may turn on with the lighting signal φI. Therefore, in the all simultaneous lighting operation, the drive thyristor DT connected to the laser diode LD is turned on by the lighting signal φI.

発光装置4Bの順次点灯動作では、制御部112の電源電位供給部170が供給する電源電位Vgkを「L」(−3.3V)に設定した。全同時点灯動作では、制御部112の基準電位供給部160が供給する基準電位Vsubと、電源電位供給部170が供給する電源電位Vgkとを「H」(0V)に設定する。そして、点灯信号発生部140が発生する点灯信号φI1〜φI4を「L1」(−3.2V)又は「L3」(−3.5V)に設定する。 In the sequential lighting operation of the light emitting device 4B, the power potential Vgk supplied by the power potential supply unit 170 of the control unit 112 was set to “L” (-3.3V). In the all simultaneous lighting operation, the reference potential Vsub supplied by the reference potential supply unit 160 of the control unit 112 and the power potential Vgk supplied by the power potential supply unit 170 are set to “H” (0V). Then, the lighting signals φI1 to φI4 generated by the lighting signal generating unit 140 are set to “L1” (-3.2V) or “L3” (−3.5V).

電源電位Vgkを「H」(0V)に設定すると、電源線抵抗Rg、接続ダイオードDa、Dbを介して、「H」(0V)の電源電位線71に接続された駆動サイリスタDTのゲートGdが「H」(0V)になり、駆動サイリスタDTのしきい電圧が−1.5Vになる。よって、点灯信号φI1〜φI4が「L1」(−3.2V)又は「L3」(−3.5V)になると、駆動サイリスタDTがターンオンして、レーザダイオードLDが点灯する。つまり、全てのレーザダイオードLDが同時に並行に点灯する。この状態は、他の信号(転送信号φ1、φ2、設定信号φs、同時点灯信号φg1、φg2)の電位に影響されない。よって、他の端子(φ1端子、φ2端子、φs端子、φg1端子、φg2端子)の電位を設定することを要しない。つまり、他の端子(φ1端子、φ2端子、φs端子、φg1端子、φg2端子)は、オープンでよい。 When the power supply potential Vgk is set to "H" (0V), the gate Gd of the drive thyristor DT connected to the power supply potential line 71 of "H" (0V) via the power supply line resistors Rg and the connection diodes Da and Db It becomes "H" (0V), and the threshold voltage of the drive thyristor DT becomes -1.5V. Therefore, when the lighting signals φI1 to φI4 become “L1” (-3.2V) or “L3” (−3.5V), the drive thyristor DT turns on and the laser diode LD lights up. That is, all the laser diode LDs are turned on in parallel at the same time. This state is not affected by the potentials of other signals (transfer signals φ1, φ2, setting signals φs, simultaneous lighting signals φg1, φg2). Therefore, it is not necessary to set the potentials of other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φs terminal, φg1 terminal, φg2 terminal). That is, the other terminals (φ1 terminal, φ2 terminal, φs terminal, φg1 terminal, φg2 terminal) may be open.

(発光装置4Bにおける光源21の部分同時点灯動作)
光源22において、複数のレーザダイオードLDにおいて、一部分のレーザダイオードLDを組にして点灯させる部分同時点灯動作を説明する。
レーザダイオードLDを点灯させるためには、駆動サイリスタDTが点灯信号φIでターンオンすればよい。よって、部分同時点灯動作では、組にしたレーザダイオードLDに接続された駆動サイリスタDTが点灯信号φIでターンオンするようにする。
(Partial simultaneous lighting operation of the light source 21 in the light emitting device 4B)
In the light source 22, a partial simultaneous lighting operation of lighting a plurality of laser diode LDs in a set of a part of the laser diode LDs will be described.
In order to light the laser diode LD, the drive thyristor DT may turn on with the lighting signal φI. Therefore, in the partial simultaneous lighting operation, the drive thyristor DT connected to the paired laser diode LD is turned on by the lighting signal φI.

例えば、レーザダイオードLD11、LD21を組にして同時に並行して点灯させる場合には、制御部112の基準電位供給部160が基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。そして、同時点灯信号発生部190の同時点灯信号φg1(同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードに供給される同時点灯信号φg1)を「H」(0V)に設定し、点灯信号発生部140の点灯信号φI1を「L1」(−3.2V)又は「L3」(−3.5V)に設定する。つまり、同時点灯信号φg1を「H」(0V)に設定すると、駆動サイリスタDT11、DT21のしきい電圧が−3.0Vとなる。点灯信号φI1は「L1」(−3.2V)又は「L3」(−3.5V)であるので、駆動サイリスタDT、DT2がターンオンして、レーザダイオードLD11、21が点灯する。なお、点灯信号φI2、φI3、φI4を「L1」(−3.2V)又は「L3」(−3.5V)に設定すれば、レーザダイオードLD12、LD22、LD13、LD23、LD14、LD24も点灯する。このように、点灯信号φIと同時点灯信号φgとを組み合わせることで、点灯するレーザダイオードLDの組が変更される。 For example, when the laser diodes LD11 and LD21 are paired and turned on in parallel at the same time, the reference potential supply unit 160 of the control unit 112 sets the reference potential Vsub to “H” (0V). Then, the simultaneous lighting signal φg1 (simultaneous lighting signal φg1 supplied to the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2) of the simultaneous lighting signal generation unit 190 is set to “H” (0V), and the lighting signal of the lighting signal generation unit 140 is set. Set φI1 to “L1” (-3.2V) or “L3” (-3.5V). That is, when the simultaneous lighting signal φg1 is set to “H” (0V), the threshold voltages of the drive thyristors DT11 and DT21 become −3.0V. Since the lighting signal φI1 is “L1” (-3.2V) or “L3” (−3.5V), the drive thyristors DT and DT2 are turned on, and the laser diodes LD11 and 21 are lit. If the lighting signals φI2, φI3, and φI4 are set to “L1” (-3.2V) or “L3” (-3.5V), the laser diodes LD12, LD22, LD13, LD23, LD14, and LD24 are also lit. .. In this way, by combining the lighting signal φI and the simultaneous lighting signal φg, the set of the laser diode LD to be lit is changed.

なお、図9においては、同時点灯ダイオードDg1、Dg2のアノードを配線で接続し、同時点灯ダイオードDg3、Dg4のアノードを配線で接続して、制御部112の同時点灯信号発生部190に接続した。しかし、それぞれの同時点灯ダイオードDgのアノードを同時点灯信号発生部190に接続し、同時点灯信号発生部190において、同時点灯ダイオードDgの組み合わせにより組にするレーザダイオードLDを選択するようにしてもよい。 In FIG. 9, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg1 and Dg2 are connected by wiring, and the anodes of the simultaneous lighting diodes Dg3 and Dg4 are connected by wiring and connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 112. However, the anodes of the respective simultaneous lighting diodes Dg may be connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 may select the laser diode LD to be paired by combining the simultaneous lighting diodes Dg. ..

また、部分同時点灯動作を行わず、順次点灯動作と全同時点灯動作とを行う場合には、同時点灯ダイオードDgを設けなくてもよい。そして、制御部112において、同時点灯信号発生部190を備えなくてもよい。 Further, when the partial simultaneous lighting operation is not performed and the sequential lighting operation and the all simultaneous lighting operation are performed, the simultaneous lighting diode Dg may not be provided. Then, the control unit 112 does not have to include the simultaneous lighting signal generation unit 190.

[第4の実施の形態]
第3の実施の形態が適用される発光装置4Bでは、二次元状に配列された発光素子の一辺に沿って転送サイリスタを設けて、オン状態を自己走査させた。第4の実施の形態が適用される発光装置4Cでは、二次元状に配列された発光素子の二辺に沿って転送サイリスタを設けて、二辺に沿ってオン状態を転送させる。
[Fourth Embodiment]
In the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, a transfer thyristor is provided along one side of the light emitting elements arranged in a two-dimensional manner, and the on state is self-scanned. In the light emitting device 4C to which the fourth embodiment is applied, a transfer thyristor is provided along two sides of the light emitting elements arranged in a two-dimensional shape, and the on state is transferred along the two sides.

図12は、第4の実施の形態が適用される光源23の等価回路である。なお、図7には、制御部113を合わせて示している。ここで、図12の紙面において、右から左へ向かう方向を水平方向(以下では、h方向と表記する。)とし、上から下に向かう方向を垂直方向(以下では、v方向と表記する。)とする。二次元状とは、次元の数が二つあることをいい、水平方向と垂直方向とに広がっていることを言う。ここでは、h方向とv方向とは、直交するとするが、直交しなくてもよい。 FIG. 12 is an equivalent circuit of the light source 23 to which the fourth embodiment is applied. Note that FIG. 7 also shows the control unit 113. Here, on the paper of FIG. 12, the direction from right to left is referred to as a horizontal direction (hereinafter, referred to as h direction), and the direction from top to bottom is referred to as a vertical direction (hereinafter, referred to as v direction). ). The two-dimensional shape means that there are two dimensions, and that it extends in the horizontal direction and the vertical direction. Here, the h direction and the v direction are orthogonal to each other, but they do not have to be orthogonal to each other.

光源23は、h方向転送部105とv方向転送部106と複数のレーザダイオードLDとを備える。レーザダイオードLDは、発光素子の一例であって、例えば垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)である。
光源23は、h方向にレーザダイオードLD11、LD12、LD13、LD14が配列された行、レーザダイオードLD21、LD22、LD23、LD24が配列された行、レーザダイオードLD31、LD32、LD33、LD34が配列された行、レーザダイオードLD41、LD42、LD43、LD44が配列された行を備える。これらの行が、この順でv方向に配列されている。つまり、v方向にレーザダイオードLD11、LD21、LD31、LD41が配列された列、レーザダイオードLD12、LD22、LD32、L42が配列された列、レーザダイオードLD13、LD23、LD33、LD43が配列された列、レーザダイオードLD14、LD24、LD34、LD44が配列された列を備えている。
The light source 23 includes an h-direction transfer unit 105, a v-direction transfer unit 106, and a plurality of laser diodes LD. The laser diode LD is an example of a light emitting element, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
The light source 23 has a row in which the laser diodes LD11, LD12, LD13, and LD14 are arranged in the h direction, a row in which the laser diodes LD21, LD22, LD23, and LD24 are arranged, and a row in which the laser diodes LD31, LD32, LD33, and LD34 are arranged. The row comprises a row in which the laser diodes LD41, LD42, LD43, LD44 are arranged. These rows are arranged in this order in the v direction. That is, a row in which the laser diodes LD11, LD21, LD31, and LD41 are arranged in the v direction, a row in which the laser diodes LD12, LD22, LD32, and L42 are arranged, a row in which the laser diodes LD13, LD23, LD33, and LD43 are arranged. It has a row in which the laser diodes LD14, LD24, LD34, and LD44 are arranged.

上記のように、レーザダイオードLDをそれぞれ区別する場合は、「LD11」のように二桁の数字を付す。なお、h方向の数字の代わりに「i」を、v方向の数字の代わりに「j」を付して、「LDji」と表記する場合もある。また、他の場合も同様であるが、h方向のみに数字を付す場合、個々の数字を付す代わりに「i」を、v方向のみに数字を付す場合、個々の数字を付す代わりに「j」を付す場合がある。ここでは、i、jは1〜4の整数である。 As described above, when distinguishing each laser diode LD, a two-digit number such as "LD11" is added. In some cases, "i" is added instead of the number in the h direction and "j" is added instead of the number in the v direction to indicate "LDji". The same applies to other cases, but when a number is attached only in the h direction, "i" is attached instead of an individual number, and when a number is attached only in the v direction, "j" is attached instead of an individual number. May be added. Here, i and j are integers of 1 to 4.

そして、光源23は、16個の駆動サイリスタBと16個の駆動サイリスタUとをさらに備える。各駆動サイリスタB、Uは、各レーザダイオードLDと接続されている。ここでは、レーザダイオードLD、駆動サイリスタB、駆動サイリスタUの順となるように、各レーザダイオードLDと各駆動サイリスタB、Uとが直列接続されている。つまり、レーザダイオードLD、駆動サイリスタB及び駆動サイリスタUが組を構成している。よって、駆動サイリスタB、Uには、接続されるレーザダイオードLDと同じ数字を付して、それぞれを区別する。なお、レーザダイオードLDと各駆動サイリスタB、Uとは、第1の実施の形態の発光ダイオードLEDと駆動サイリスタBと同様に、それぞれの間にトンネル接合層を介して積層されることで、直列接続されていてもよい。 The light source 23 further includes 16 drive thyristors B and 16 drive thyristors U. Each drive thyristor B, U is connected to each laser diode LD. Here, each laser diode LD and each drive thyristor B, U are connected in series so that the laser diode LD, the drive thyristor B, and the drive thyristor U are in this order. That is, the laser diode LD, the drive thyristor B, and the drive thyristor U form a set. Therefore, the drive thyristors B and U are assigned the same numbers as the connected laser diode LD to distinguish them from each other. The laser diode LD and the drive thyristors B and U are laminated in series with each other via a tunnel junction layer, similarly to the light emitting diode LED and the drive thyristor B of the first embodiment. It may be connected.

h方向転送部105は、4個の転送サイリスタThと、4個の結合ダイオードDhと、4個の接続ダイオードDaと、4個の抵抗Rhとを備える。さらに、h方向転送部105は、スタートダイオードDhsを備える。 The h-direction transfer unit 105 includes four transfer thyristors Th, four coupling diodes Dh, four connection diodes Da, and four resistors Rh. Further, the h-direction transfer unit 105 includes a start diode Dhs.

転送サイリスタThは、h方向に転送サイリスタTh1、Th2、Th3、Th4の順で配列されている。そして、結合ダイオードDhは、h方向に結合ダイオードDh1、Dh2、Dh3、Dh4の順で配列されている。なお、結合ダイオードDh1、Dh2、Dh3は、転送サイリスタTh1、Th2、Th3、Th4の各間に設けられ、結合ダイオードDh4は、転送サイリスタTh4の結合ダイオードDh3が設けられた側と反対側に設けられている。接続ダイオードDa及び抵抗Rhも、同様にh方向に配列されている。
転送サイリスタTh、結合ダイオードDh、接続ダイオードDa、抵抗Rhは、h方向に配列されているので、一桁の数字が付される。なお、個々の数字を付す代わりに「i」を付す場合がある。
The transfer thyristors Th are arranged in the h direction in the order of transfer thyristors Th1, Th2, Th3, Th4. The coupling diodes Dh are arranged in the order of the coupling diodes Dh1, Dh2, Dh3, and Dh4 in the h direction. The coupling diodes Dh1, Dh2, and Dh3 are provided between the transfer thyristors Th1, Th2, Th3, and Th4, and the coupling diode Dh4 is provided on the side opposite to the side where the coupling diode Dh3 of the transfer thyristor Th4 is provided. ing. The connection diode Da and the resistor Rh are also arranged in the h direction in the same manner.
Since the transfer thyristor Th, the coupling diode Dh, the connection diode Da, and the resistor Rh are arranged in the h direction, a single digit number is added. In addition, "i" may be added instead of individual numbers.

v方向転送部106は、4個の転送サイリスタTvと、4個の結合ダイオードDvと、4個の設定サイリスタSと、4個の接続ダイオードDbと、4個の接続抵抗Rcと、4個の抵抗Rvとを備える。さらに、v方向転送部106は、スタートダイオードDvsを備える。 The v-direction transfer unit 106 includes four transfer thyristors Tv, four coupling diodes Dv, four setting thyristors S, four connection diodes Db, four connection resistors Rc, and four. It has a resistor Rv. Further, the v-direction transfer unit 106 includes a start diode Dvs.

転送サイリスタTvは、v方向に転送サイリスタTv1、Tv2、Tv3、Tv4の順で配列されている。そして、結合ダイオードDvは、v方向に結合ダイオードDv1、Dv2、Dv3、Dv4の順で配列されている。なお、結合ダイオードDv1、Dv2、Dv3は、転送サイリスタTv1、Tv2、Tv3、Tv4の各間に設けられ、結合ダイオードDv4は、転送サイリスタTv4の結合ダイオードDv3が設けられた側と反対側に設けられている。
設定サイリスタSは、v方向に設定サイリスタS1、S2、S3、S4の順で配列されている。
接続ダイオードDb、接続抵抗Rc及び抵抗Rvも、同様にv方向に配列されている。
転送サイリスタTv、結合ダイオードDv、設定サイリスタS、接続ダイオードDb、接続抵抗Rc及び抵抗Rvは、v方向に配列されているので、一桁の数字が付される。なお、個々の数字を付す代わりに「j」を付す場合がある。
The transfer thyristors Tv are arranged in the order of transfer thyristors Tv1, Tv2, Tv3, and Tv4 in the v direction. The coupling diodes Dv are arranged in the order of the coupling diodes Dv1, Dv2, Dv3, and Dv4 in the v direction. The coupling diodes Dv1, Dv2, and Dv3 are provided between the transfer thyristors Tv1, Tv2, Tv3, and Tv4, and the coupling diode Dv4 is provided on the side opposite to the side where the coupling diode Dv3 of the transfer thyristor Tv4 is provided. ing.
The setting thyristors S are arranged in the order of the setting thyristors S1, S2, S3, and S4 in the v direction.
The connection diode Db, the connection resistor Rc, and the resistor Rv are also arranged in the v direction in the same manner.
Since the transfer thyristor Tv, the coupling diode Dv, the setting thyristor S, the connection diode Db, the connection resistor Rc and the resistor Rv are arranged in the v direction, a single digit number is added. In addition, "j" may be added instead of adding individual numbers.

さらに、光源23は、4個の同時点灯ダイオードDghと、4個の同時点灯ダイオードDgvを備える。同時点灯ダイオードDghは、h方向に配列されているので、一桁の数字が付される。なお、個々の数字を付す代わりに「i」を付す場合がある。同時点灯ダイオードDgvは、v方向に配列されているので、一桁の数字が付される。なお、個々の数字を付す代わりに「j」を付す場合がある。 Further, the light source 23 includes four simultaneous lighting diodes Dgh and four simultaneous lighting diodes Dgv. Since the simultaneous lighting diodes Dgh are arranged in the h direction, a single digit number is added. In addition, "i" may be added instead of individual numbers. Since the simultaneous lighting diodes Dgv are arranged in the v direction, a single digit number is added. In addition, "j" may be added instead of adding individual numbers.

レーザダイオードLD、結合ダイオードDh、Dv、接続ダイオードDa、Db及び同時点灯ダイオードDgh、Dgvは、アノードとカソードとを備える2端子素子である。
転送サイリスタTh、Tv、設定サイリスタS及び駆動サイリスタU、Bは、アノード、カソード、ゲートを備える3端子素子である。
The laser diode LD, the coupling diodes Dh and Dv, the connection diodes Da and Db, and the simultaneous lighting diodes Dgh and Dgv are two-terminal elements including an anode and a cathode.
The transfer thyristor Th, Tv, the setting thyristor S, and the drive thyristor U, B are three-terminal elements including an anode, a cathode, and a gate.

レーザダイオードLDjiと駆動サイリスタBjiと駆動サイリスタUjiとは直列接続された組を構成する。すなわち、レーザダイオードLDjiのアノードは、基準電位Vsubに接続され、レーザダイオードLDjiのカソードは、駆動サイリスタBjiのアノードに接続されている。駆動サイリスタBjiのカソードは、駆動サイリスタUjiのアノードに接続されている。駆動サイリスタUjiのカソードは、レーザダイオードLDjiに発光のための電流を供給する点灯信号Vonが供給される点灯信号線54に接続されている。 The laser diode LDji, the drive thyristor Bji, and the drive thyristor Uji form a series-connected set. That is, the anode of the laser diode LDji is connected to the reference potential Vsub, and the cathode of the laser diode LDji is connected to the anode of the drive thyristor Bji. The cathode of the drive thyristor Bji is connected to the anode of the drive thyristor Uji. The cathode of the drive thyristor Uji is connected to a lighting signal line 54 to which a lighting signal Von that supplies a current for light emission to the laser diode LDji is supplied.

つまり、直列接続されたレーザダイオードLDji、駆動サイリスタBji及び駆動サイリスタUjiの組の全ては、レーザダイオードLDjiのアノードが基準電位Vsubに、駆動サイリスタUjiのカソードが点灯信号線54に、並列接続されている。 That is, in all the sets of the laser diode LDji, the drive thyristor Bji, and the drive thyristor Uji connected in series, the anode of the laser diode LDji is connected in parallel to the reference potential Vsub, and the cathode of the drive thyristor Uji is connected in parallel to the lighting signal line 54. There is.

h方向転送部105において、転送サイリスタThiは、アノードが基準電位Vsubに接続されている。奇数番号の転送サイリスタTh1、Th3は、カソードが転送信号線52に接続されている。転送信号線52には、制御部113から転送信号φh1が供給される。偶数番号の転送サイリスタTh2、Th4は、カソードが転送信号線53に接続されている。転送信号線53には、制御部113から転送信号φh2が供給される。 In the h-direction transfer unit 105, the anode of the transfer thyristor Thi is connected to the reference potential Vsub. The cathodes of the odd-numbered transfer thyristors Th1 and Th3 are connected to the transfer signal line 52. A transfer signal φh1 is supplied from the control unit 113 to the transfer signal line 52. The cathodes of the even-numbered transfer thyristors Th2 and Th4 are connected to the transfer signal line 53. A transfer signal φh2 is supplied from the control unit 113 to the transfer signal line 53.

結合ダイオードDhiは、直列接続されている。つまり、一つの結合ダイオードDhのカソードが+h方向に隣接する結合ダイオードDhのアノードに接続されている。そして、結合ダイオードDhiのアノードは、転送サイリスタThiのゲートに接続されている。また、転送サイリスタThiのゲートは、抵抗Rhiを介して、h方向転送部105にh方向電源電位Vgk1が供給される電源電位線51に接続されている。
スタートダイオードDhsは、アノードが転送信号φh2の供給される転送信号線53に接続され、カソードが結合ダイオードDh1のアノードに接続されている。
The coupling diode Dhi is connected in series. That is, the cathode of one coupling diode Dh is connected to the anode of the coupling diode Dh adjacent in the + h direction. Then, the anode of the coupling diode Dhi is connected to the gate of the transfer thyristor Thi. Further, the gate of the transfer thyristor Thi is connected to the power potential line 51 to which the h-direction power potential Vgk1 is supplied to the h-direction transfer unit 105 via the resistor Rhi.
In the start diode Dhs, the anode is connected to the transfer signal line 53 to which the transfer signal φh2 is supplied, and the cathode is connected to the anode of the coupling diode Dh1.

そして、接続ダイオードDaiは、アノードが転送サイリスタThiのゲートに接続され、カソードが駆動サイリスタUjiのゲートに並列接続されている。つまり、接続ダイオードDa1のカソードは、hゲート信号線55を介して、駆動サイリスタUj1のゲートに並列接続されている。接続ダイオードDa2のカソードは、hゲート信号線56を介して、駆動サイリスタUj2のゲートに並列接続されている。接続ダイオードDa3のカソードは、hゲート信号線57を介して、駆動サイリスタUj3のゲートに並列接続されている。接続ダイオードDa4のカソードは、hゲート信号線58を介して、駆動サイリスタUj4のゲートに並列接続されている。なお、hゲート信号線55〜58をそれぞれ区別しない場合は、hゲート信号線と表記する。 The anode of the connection diode Dai is connected to the gate of the transfer thyristor Thi, and the cathode is connected in parallel to the gate of the drive thyristor Uji. That is, the cathode of the connection diode Da1 is connected in parallel to the gate of the drive thyristor Uj1 via the h gate signal line 55. The cathode of the connection diode Da2 is connected in parallel to the gate of the drive thyristor Uj2 via the h gate signal line 56. The cathode of the connection diode Da3 is connected in parallel to the gate of the drive thyristor Uj3 via the h gate signal line 57. The cathode of the connection diode Da4 is connected in parallel to the gate of the drive thyristor Uj4 via the h gate signal line 58. When the h-gate signal lines 55 to 58 are not distinguished from each other, they are referred to as h-gate signal lines.

v方向転送部106において、転送サイリスタTvjは、アノードが基準電位Vsubに接続されている。奇数番号の転送サイリスタTv1、Tv3は、カソードが転送信号線62に接続されている。転送信号線62には、制御部113から転送信号φv1が供給される。偶数番号の転送サイリスタTv2、Tv4は、カソードが転送信号線63に接続されている。転送信号線63には、制御部113から転送信号φv2が供給される。 In the v-direction transfer unit 106, the anode of the transfer thyristor Tvj is connected to the reference potential Vsub. The cathodes of the odd-numbered transfer thyristors Tv1 and Tv3 are connected to the transfer signal line 62. A transfer signal φv1 is supplied from the control unit 113 to the transfer signal line 62. The cathodes of the even-numbered transfer thyristors Tv2 and Tv4 are connected to the transfer signal line 63. A transfer signal φv2 is supplied from the control unit 113 to the transfer signal line 63.

結合ダイオードDvjは、直列接続されている。つまり、一つの結合ダイオードDvのカソードが+v方向に隣接する結合ダイオードDvのアノードに接続されている。そして、結合ダイオードDvjのアノードは、転送サイリスタTvjのゲートに接続されている。また、転送サイリスタTvjのゲートは、抵抗Rvjを介して、v方向転送部106にv方向電源電位Vgk2が供給される電源電位線61に接続されている。
スタートダイオードDvsは、アノードが転送信号φv2の供給される転送信号線63に接続され、カソードが結合ダイオードDv1のアノードに接続されている。
The coupling diode Dvj is connected in series. That is, the cathode of one coupling diode Dv is connected to the anode of the coupling diode Dv adjacent in the + v direction. Then, the anode of the coupling diode Dvj is connected to the gate of the transfer thyristor Tvj. Further, the gate of the transfer thyristor Tvj is connected to the power supply potential line 61 to which the v-direction power supply potential Vgk2 is supplied to the v-direction transfer unit 106 via the resistor Rvj.
In the start diode Dvs, the anode is connected to the transfer signal line 63 to which the transfer signal φv2 is supplied, and the cathode is connected to the anode of the coupling diode Dv1.

設定サイリスタSjは、アノードが基準電位Vsubに接続され、カソードが制御部113から設定信号φsが供給される設定信号線64に接続されている。そして、接続ダイオードDbjは、アノードが転送サイリスタTvjのゲートに接続され、カソードが設定サイリスタSjのゲートに接続されている。さらに、接続抵抗Rcjは、一方が設定サイリスタSjのゲートに接続され、他方が駆動サイリスタBjiのゲートに並列接続されている。つまり、接続ダイオードDb1は、接続抵抗Rc1及びvゲート信号線65を介して、駆動サイリスタB1iに接続されている。接続ダイオードDb2は、接続抵抗Rc2及びvゲート信号線66を介して、駆動サイリスタB2iに接続されている。接続ダイオードDb3は、接続抵抗Rc3及びvゲート信号線67を介して、駆動サイリスタB3iに接続されている。接続ダイオードDb4は、接続抵抗Rc4及びvゲート信号線68を介して、駆動サイリスタB4iに接続されている。なお、vゲート信号線65〜56をそれぞれ区別しない場合は、vゲート信号線と表記する。 In the setting thyristor Sj, the anode is connected to the reference potential Vsub, and the cathode is connected to the setting signal line 64 to which the setting signal φs is supplied from the control unit 113. The anode of the connection diode Dbj is connected to the gate of the transfer thyristor Tvj, and the cathode is connected to the gate of the setting thyristor Sj. Further, one of the connection resistors Rcj is connected to the gate of the setting thyristor Sj, and the other is connected in parallel to the gate of the driving thyristor Bji. That is, the connection diode Db1 is connected to the drive thyristor B1i via the connection resistor Rc1 and the v-gate signal line 65. The connection diode Db2 is connected to the drive thyristor B2i via the connection resistor Rc2 and the v-gate signal line 66. The connection diode Db3 is connected to the drive thyristor B3i via the connection resistor Rc3 and the v-gate signal line 67. The connection diode Db4 is connected to the drive thyristor B4i via the connection resistor Rc4 and the v-gate signal line 68. When the v-gate signal lines 65 to 56 are not distinguished from each other, they are referred to as v-gate signal lines.

同時点灯ダイオードDgh1は、カソードがhゲート信号線55に接続されている。同時点灯ダイオードDgh2のカソードは、hゲート信号線56に接続されている。同時点灯ダイオードDgh1、Dgh2のアノードは、φgh1端子に接続されている。φgh1端子には、制御部113の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgh1が供給される。同時点灯ダイオードDgh3は、カソードがhゲート信号線57に接続されている。同時点灯ダイオードDgh4のカソードは、hゲート信号線58に接続されている。同時点灯ダイオードDgh3、Dgh4のアノードは、φgh2端子に接続されている。φgh2端子には、制御部113の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgh2が供給される。 The cathode of the simultaneous lighting diode Dgh1 is connected to the h-gate signal line 55. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgh2 is connected to the h-gate signal line 56. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh1 and Dgh2 are connected to the φgh1 terminal. The simultaneous lighting signal φgh1 is supplied to the φgh1 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgh3 is connected to the h-gate signal line 57. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgh4 is connected to the h-gate signal line 58. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh3 and Dgh4 are connected to the φgh2 terminal. The simultaneous lighting signal φgh2 is supplied to the φgh2 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113.

hゲート信号線55〜58、vゲート信号線65〜68が、駆動信号線の一例であり、hゲート信号線55〜58、vゲート信号線65〜68に設定される電位が駆動信号の一例である。 The h-gate signal lines 55-58 and v-gate signal lines 65-68 are examples of drive signals, and the potentials set in the h-gate signal lines 55-58 and v-gate signal lines 65-68 are examples of drive signals. Is.

同時点灯ダイオードDgv1は、カソードがvゲート信号線65に接続されている。同時点灯ダイオードDgv2のカソードは、vゲート信号線66に接続されている。同時点灯ダイオードDgv1、Dgv2のアノードは、φgv1端子に接続されている。φgv1端子には、制御部113の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgv1が供給される。同時点灯ダイオードDgv3は、カソードがvゲート信号線67に接続されている。同時点灯ダイオードDgv4のカソードは、vゲート信号線68に接続されている。同時点灯ダイオードDgv3、Dgv4のアノードは、φgv2端子に接続されている。φgv2端子には、制御部113の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgv2が供給される。 The cathode of the simultaneous lighting diode Dgv1 is connected to the v-gate signal line 65. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgv2 is connected to the v-gate signal line 66. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dgv1 and Dgv2 are connected to the φgv1 terminal. A simultaneous lighting signal φgv1 is supplied to the φgv1 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgv3 is connected to the v-gate signal line 67. The cathode of the simultaneous lighting diode Dgv4 is connected to the v-gate signal line 68. The anodes of the simultaneous lighting diodes Dgv3 and Dgv4 are connected to the φgv2 terminal. A simultaneous lighting signal φgv2 is supplied to the φgv2 terminal from the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113.

以上においては、レーザダイオードLDは、4×4の二次元状に配置されているとしたが、4×4に限定されない。j×iにおけるi及びjは、4以外の複数の数値であってもよい。そして、転送サイリスタThの数は、iであればよく、転送サイリスタTv、設定サイリスタSの数は、jであればよい。なお、転送サイリスタThの数は、iを超える数であってもよい。転送サイリスタTv、設定サイリスタSの数は、jを超える数であってもよい。 In the above, it is assumed that the laser diode LD is arranged in a 4 × 4 two-dimensional shape, but the laser diode LD is not limited to 4 × 4. i and j in j × i may be a plurality of numerical values other than 4. The number of transfer thyristors Th may be i, and the number of transfer thyristors Tv and set thyristors S may be j. The number of transfer thyristors Th may exceed i. The number of transfer thyristors Tv and set thyristors S may exceed j.

(発光装置4Cにおける順次点灯動作)
次に、発光装置4Cにおける光源23のレーザダイオードLDを順次発光させる動作について説明する。
(Sequential lighting operation in the light emitting device 4C)
Next, the operation of sequentially emitting the laser diode LD of the light source 23 in the light emitting device 4C will be described.

まず、光源23における基本的な順次点灯動作を説明する。ここでは、レーザダイオードLD11を点灯させる場合を説明する。電源電位Vgk1、Vgk2が「L」(−3.3V)、基準電位Vsubが「H」(0V)である。この時、点灯信号Vonを「L」(−3.3V)に設定されているとする。そして、同時点灯信号φgh1、φgh2、φgv1、φgv2が「L」(−3.3V)に設定されている。
レーザダイオードLD11を点灯させるには、レーザダイオードLD11を点灯対象とするために、レーザダイオードLD11に対応する転送サイリスタTh1及び転送サイリスタTv1をオン状態にする。転送サイリスタTh1をオン状態にすると、転送サイリスタTh1のゲートが0Vになり、接続ダイオードDa1を介してhゲート信号線55が−1.5Vになる。すると、駆動サイリスタU11のしきい電圧が−3.0Vになる。一方、転送サイリスタTv1をオン状態にすると、転送サイリスタTv1のゲートが0Vになり、接続ダイオードDb1を介して設定サイリスタS1のゲートが−1.5Vになる。すると、設定サイリスタS1のしきい電圧が−3.0Vになる。
First, a basic sequential lighting operation of the light source 23 will be described. Here, the case where the laser diode LD11 is turned on will be described. The power supply potentials Vgk1 and Vgk2 are "L" (-3.3V), and the reference potential Vsub is "H" (0V). At this time, it is assumed that the lighting signal Von is set to "L" (-3.3V). Then, the simultaneous lighting signals φgh1, φgh2, φgv1, and φgv2 are set to “L” (-3.3V).
To turn on the laser diode LD11, the transfer thyristor Th1 and the transfer thyristor Tv1 corresponding to the laser diode LD11 are turned on in order to turn on the laser diode LD11. When the transfer thyristor Th1 is turned on, the gate of the transfer thyristor Th1 becomes 0V, and the h gate signal line 55 becomes −1.5V via the connection diode Da1. Then, the threshold voltage of the drive thyristor U11 becomes −3.0 V. On the other hand, when the transfer thyristor Tv1 is turned on, the gate of the transfer thyristor Tv1 becomes 0V, and the gate of the setting thyristor S1 becomes −1.5V via the connection diode Db1. Then, the threshold voltage of the set thyristor S1 becomes −3.0 V.

次に、設定信号φsを「H」(0V)から「L′」(−3.0V)に移行させると、設定サイリスタS1がターンオンして、設定サイリスタS1のゲートが0Vになる。すると、設定サイリスタS1のゲートに接続抵抗Rc1を介して接続されたvゲート信号線65が0Vになる。つまり、駆動サイリスタB11は、ゲートが0Vになる。これにより、駆動サイリスタB11のカソード(駆動サイリスタU11のアノード)は、−1.5Vになる。すると、駆動サイリスタU11のカソード−アノード間に印加される電位は−1.8Vになって、駆動サイリスタU11は、ターンオンする。 Next, when the setting signal φs is shifted from “H” (0V) to “L ′” (−3.0V), the setting thyristor S1 turns on and the gate of the setting thyristor S1 becomes 0V. Then, the v-gate signal line 65 connected to the gate of the setting thyristor S1 via the connection resistor Rc1 becomes 0V. That is, the gate of the drive thyristor B11 becomes 0V. As a result, the cathode of the drive thyristor B11 (the anode of the drive thyristor U11) becomes −1.5 V. Then, the potential applied between the cathode and the anode of the drive thyristor U11 becomes -1.8 V, and the drive thyristor U11 turns on.

駆動サイリスタU11がオン状態になって、駆動サイリスタU11に電流が流れ始めると、駆動サイリスタB11のゲート−カソード間にも電流が流れる。すると、駆動サイリスタB11のゲートは、接続抵抗Rc1の電位降下により、−0.8Vに近づく。これにより、駆動サイリスタB11のカソード(駆動サイリスタU11のアノード)が、−2.3Vに近づく。このとき、駆動サイリスタB11のアノードは、レーザダイオードLD11のカソードに接続されているので−1.5Vになる。つまり、駆動サイリスタB11のアノード−カソード間には、0.8Vが印加される。これにより、駆動サイリスタB11は、ターンオンする。すると、レーザダイオードLD11、駆動サイリスタB11及び駆動サイリスタU11に電流が流れて、レーザダイオードLD11が点灯する。
つまり、駆動サイリスタUのゲートに接続されたhゲート信号線(hゲート信号線55などのhゲート信号線)の電位を−1.5Vに設定し、駆動サイリスタBのゲートに接続されたvゲート信号線(vゲート信号線65などのvゲート信号線)の電位を0Vにすると、駆動サイリスタU、Bがオン状態に移行可能な状態になる。そして、点灯信号Vonが「L」(−3.3V)であると、駆動サイリスタU、Bがオン状態になり、レーザダイオードLDが点灯(発光)する。すなわち、駆動サイリスタU、Bは、オン状態になることでレーザダイオードLDが点灯するように駆動する。
When the drive thyristor U11 is turned on and a current starts to flow in the drive thyristor U11, a current also flows between the gate and the cathode of the drive thyristor B11. Then, the gate of the drive thyristor B11 approaches −0.8 V due to the potential drop of the connection resistor Rc1. As a result, the cathode of the driving thyristor B11 (the anode of the driving thyristor U11) approaches -2.3V. At this time, since the anode of the drive thyristor B11 is connected to the cathode of the laser diode LD11, it becomes −1.5 V. That is, 0.8 V is applied between the anode and the cathode of the drive thyristor B11. As a result, the drive thyristor B11 turns on. Then, a current flows through the laser diode LD11, the drive thyristor B11, and the drive thyristor U11, and the laser diode LD11 lights up.
That is, the potential of the h-gate signal line (h-gate signal line such as the h-gate signal line 55) connected to the gate of the drive thyristor U is set to -1.5 V, and the v-gate connected to the gate of the drive thyristor B is set. When the potential of the signal line (v-gate signal line such as v-gate signal line 65) is set to 0 V, the drive thyristors U and B can be turned on. When the lighting signal Von is "L" (-3.3V), the drive thyristors U and B are turned on, and the laser diode LD is lit (light emitting). That is, the drive thyristors U and B are driven so that the laser diode LD is turned on when the drive thyristors U and B are turned on.

以上説明したように、転送サイリスタThiを順にオン状態にするとともに、転送サイリスタTvjを順にオン状態にする。そして、オン状態の転送サイリスタThiとオン状態の転送サイリスタTvjとで指定されたレーザダイオードLDjiを点灯させるようにしている。光源23は、自己走査型発光素子アレイとして構成されている。 As described above, the transfer thyristor Thi is turned on in order, and the transfer thyristor Tvj is turned on in order. Then, the laser diode LDji specified by the on-state transfer thyristor Thi and the on-state transfer thyristor Tvj is turned on. The light source 23 is configured as a self-scanning light emitting element array.

図13は、第4の実施の形態が適用される、4×4のレーザダイオードLDを備える光源23において、レーザダイオードLDの点灯/非点灯を設定する一例を示す図である。ここでは、点灯(発光)させるレーザダイオードLDを「〇」、非点灯(非発光)のレーザダイオードLDを「×」で示している。つまり、レーザダイオードLD11、LD12、LD14、LD21、LD23、LD32、LD34、LD41、LD42、LD44を点灯(発光)させ、レーザダイオードLD13、LD22、LD24、LD31、LD33、LD43を非点灯(非発光)とする。つまり、4×4の二次元状に配列されたレーザダイオードLDにおいて、予め定められたレーザダイオードLDを並行して点灯させている。 FIG. 13 is a diagram showing an example of setting lighting / non-lighting of the laser diode LD in the light source 23 including the 4 × 4 laser diode LD to which the fourth embodiment is applied. Here, the laser diode LD that is lit (light-emitting) is indicated by "◯", and the laser diode LD that is not lit (non-emission) is indicated by "x". That is, the laser diodes LD11, LD12, LD14, LD21, LD23, LD32, LD34, LD41, LD42, and LD44 are turned on (light emission), and the laser diodes LD13, LD22, LD24, LD31, LD33, and LD43 are not turned on (non-light emission). And. That is, in the laser diode LDs arranged in a 4 × 4 two-dimensional manner, the predetermined laser diode LDs are lit in parallel.

図14は、第4の実施の形態が適用される光源23が備える4×4のレーザダイオードLDを順次点灯させる動作を説明するタイミングチャートである。アルファベット順(a、b、c、…)に時間が経過するとする。なお、図14の時刻a、b、c、…は、図6、図8、図11に示した時刻a、b、c、…と異なる。 FIG. 14 is a timing chart illustrating an operation of sequentially lighting the 4 × 4 laser diode LD included in the light source 23 to which the fourth embodiment is applied. Suppose time elapses in alphabetical order (a, b, c, ...). The times a, b, c, ... In FIG. 14 are different from the times a, b, c, ... Shown in FIGS. 6, 8, and 11.

ここでは、図13に示したようにレーザダイオードLDの点灯(発光)/非点灯(非発光)を設定するとする。レーザダイオードLDを点灯又は非点灯に設定する設定期間P(1)〜P(4)(区別しない場合は、設定期間Pと表記する。)と、点灯に設定された点灯対象のレーザダイオードLDを並行して点灯状態に維持する点灯維持期間Pcとが設けられている。 Here, it is assumed that the laser diode LD is set to be lit (light emitting) / non-lit (non-light emitting) as shown in FIG. The set period P (1) to P (4) for setting the laser diode LD to be lit or not lit (indicated as the set period P if no distinction is made) and the laser diode LD to be lit that is set to be lit. A lighting maintenance period Pc for maintaining the lighting state in parallel is provided.

時刻aから時刻fまでは、レーザダイオードLD11、LD21、LD31、L41に対する設定期間P(1)、時刻fから時刻kまでは、レーザダイオードLD12、LD22、LD32、L42に対する設定期間P(2)、時刻kから時刻pまでは、レーザダイオードLD13、LD23、LD33、LD43に対する設定期間P(3)、時刻pから時刻uまでは、レーザダイオードLD14、LD24、LD34、L44に対する設定期間P(4)である。そして、時刻uから時刻vまでは、点灯に設定された点灯対象のレーザダイオードLDを並列に点灯状態に維持する点灯維持期間Pcである。つまり、設定期間P(1)〜P(4)において、点灯対象のレーザダイオードLDの点灯が完了した時点において、点灯対象のレーザダイオードLDを並列に点灯状態に維持する点灯維持期間Pcが開始する。 From time a to time f, the setting period P (1) for the laser diodes LD11, LD21, LD31, L41, and from time f to time k, the setting period P (2) for the laser diodes LD12, LD22, LD32, L42, From time k to time p, the setting period P (3) for the laser diodes LD13, LD23, LD33, LD43, and from time p to time u, the setting period P (4) for the laser diodes LD14, LD24, LD34, L44. be. Then, from time u to time v, there is a lighting maintenance period Pc for maintaining the laser diode LD to be lit, which is set to be lit, in the lit state in parallel. That is, in the set periods P (1) to P (4), when the lighting of the laser diode LD to be lit is completed, the lighting maintenance period Pc for maintaining the laser diode LD to be lit in parallel in the lit state starts. ..

図14では、設定期間Pが、点灯維持期間Pcより、長く表記されているが、点灯維持期間Pcが設定期間Pより、長く設定されるのがよい。第1の期間の一例である設定期間Pが点灯維持期間Pcより長い場合に比べ、複数のレーザダイオードLD間において発光順に依存する発光量の差が低減する。 In FIG. 14, the set period P is shown to be longer than the lighting maintenance period Pc, but it is preferable that the lighting maintenance period Pc is set longer than the set period P. Compared with the case where the set period P, which is an example of the first period, is longer than the lighting maintenance period Pc, the difference in the amount of light emission depending on the light emission order among the plurality of laser diode LDs is reduced.

設定期間P(1)〜P(4)は、基本的に同じであるので、設定期間P(1)を中心に説明する。
ここで、基準電位Vsubは「H」(0V)、h方向電源電位Vgk1、v方向電源電位Vgk2は「L」(−3.3V)である。点灯信号Vonは、「H」(0V)と「L」(−3.3V)との間で移行する。設定信号φsは、「H」(0V)と「L′」(−3.0V)との間で移行する。転送信号φh1、φh2、転送信号φv1、φv2は、第1の実施の形態における転送信号φ1、φ2と同様である。
Since the setting periods P (1) to P (4) are basically the same, the setting period P (1) will be mainly described.
Here, the reference potential Vsub is “H” (0V), the h-direction power supply potential Vgk1 and the v-direction power supply potential Vgk2 are “L” (-3.3V). The lighting signal Von shifts between "H" (0V) and "L" (-3.3V). The setting signal φs shifts between “H” (0V) and “L ′” (−3.0V). The transfer signals φh1 and φh2 and the transfer signals φv1 and φv2 are the same as the transfer signals φ1 and φ2 in the first embodiment.

時刻aにおいて、点灯信号Vonが「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。
時刻aと時刻bの間の時刻a1において、転送サイリスタTh1がオフ状態からオン状態に移行する。そして、時刻a1と時刻bとの間の時刻a2において、転送サイリスタTv1がオフ状態からオン状態に移行する。
時刻bにおいて、設定信号φsが「H」(0V)から「L′」(−3.0V)に移行する。これにより、設定サイリスタS1がオフ状態からオン状態に移行する。すると、前述したように、レーザダイオードLD11が点灯する。
At time a, the lighting signal Von shifts from "H" (0V) to "L" (-3.3V).
At time a1 between time a and time b, the transfer thyristor Th1 shifts from the off state to the on state. Then, at the time a2 between the time a1 and the time b, the transfer thyristor Tv1 shifts from the off state to the on state.
At time b, the setting signal φs shifts from “H” (0V) to “L ′” (−3.0V). As a result, the setting thyristor S1 shifts from the off state to the on state. Then, as described above, the laser diode LD11 lights up.

時刻bと時刻cとの間の時刻b1において、設定信号φsが「L′」(−3.0V)から「H」(0V)に移行する。すると、設定サイリスタS1は、オン状態からオフ状態に移行するが、点灯信号Vonは「L」(−3.3V)であるので、レーザダイオードLD11は、オン状態を維持する。 At time b1 between time b and time c, the setting signal φs shifts from “L ′” (−3.0V) to “H” (0V). Then, the setting thyristor S1 shifts from the on state to the off state, but since the lighting signal Von is “L” (-3.3V), the laser diode LD11 maintains the on state.

このようにして、時刻aから時刻uまでの設定期間Pにおいて、レーザダイオードLDを図13に従って、点灯/非発光の状態に設定する。そして、時刻uから時刻vまでの点灯維持期間Pcにおいて、点灯したレーザダイオードLDの点灯状態を維持する。つまり、点灯維持期間Pcにおいては、点灯状態に設定されたレーザダイオードLDが並行して点灯する。 In this way, in the setting period P from the time a to the time u, the laser diode LD is set to the lighting / non-lighting state according to FIG. Then, during the lighting maintenance period Pc from the time u to the time v, the lighting state of the lit laser diode LD is maintained. That is, during the lighting maintenance period Pc, the laser diode LD set in the lighting state is lit in parallel.

ここで説明しない光源21の動作は、第1の実施の形態で説明した光源20の動作と同様であるので、説明を省略する。 Since the operation of the light source 21 not described here is the same as the operation of the light source 20 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

(発光装置4Cにおける光源23の全同時点灯動作)
光源23において、全てのレーザダイオードLDを同時に並行して点灯させる全同時点灯動作を説明する。
レーザダイオードLDを点灯させるためには、駆動サイリスタUのゲートを−1.5Vに設定した状態で、駆動サイリスタBのカソード(駆動サイリスタUのアノード)を−1.5Vになるように設定し、点灯信号Vonを「L」(−3.3V)に設定すればよい。
よって、制御部113の基準電位供給部160により基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。そして、制御部113の電源電位供給部170、180により電源電位Vgk1、Vgk2を「H」(0V)に設定する。その後、制御部113の設定信号発生部180により、設定信号φsを「L」(−3.3V)にする。このようにすることで、設定サイリスタSがオン状態になり、接続抵抗Rcを介して駆動サイリスタBのゲートが0Vになる。これにより、駆動サイリスタBのカソード(駆動サイリスタUのアノード)が、−1.5Vになる。その後、点灯信号Vonを「H」(0V)から「L」(−3.3V)に設定すると、駆動サイリスタUがターンオンしてオン状態になる。すると、レーザダイオードLD、駆動サイリスタB及び駆動サイリスタUに電流が流れて、レーザダイオードLDが点灯する。つまり、全てのレーザダイオードLDが同時に並行に点灯する。この状態は、他の信号(転送信号φh1、φh2、φv1、φv2、同時点灯信号φg1、φg2)の電位に影響されない。よって、他の端子(φh1端子、φh2端子、φv1端子、φv2端子、φg1端子、φg2端子)に電位を設定することを要しない。つまり、他の端子(φh1端子、φh2端子、φv1端子、φv2端子、φg1端子、φg2端子)は、オープンでよい。
(All simultaneous lighting operation of the light source 23 in the light emitting device 4C)
The operation of simultaneously lighting all the laser diode LDs in the light source 23 in parallel will be described.
In order to light the laser diode LD, the gate of the drive thyristor U is set to -1.5 V, and the cathode of the drive thyristor B (the anode of the drive thyristor U) is set to -1.5 V. The lighting signal Von may be set to "L" (-3.3V).
Therefore, the reference potential Vsub is set to "H" (0V) by the reference potential supply unit 160 of the control unit 113. Then, the power supply potential supply units 170 and 180 of the control unit 113 set the power supply potentials Vgk1 and Vgk2 to "H" (0V). After that, the setting signal generation unit 180 of the control unit 113 sets the setting signal φs to “L” (-3.3V). By doing so, the setting thyristor S is turned on, and the gate of the drive thyristor B becomes 0V via the connection resistor Rc. As a result, the cathode of the drive thyristor B (the anode of the drive thyristor U) becomes −1.5 V. After that, when the lighting signal Von is set from "H" (0V) to "L" (-3.3V), the drive thyristor U turns on and turns on. Then, a current flows through the laser diode LD, the drive thyristor B, and the drive thyristor U, and the laser diode LD lights up. That is, all the laser diode LDs are turned on in parallel at the same time. This state is not affected by the potentials of other signals (transfer signals φh1, φh2, φv1, φv2, simultaneous lighting signals φg1, φg2). Therefore, it is not necessary to set the potential to other terminals (φh1 terminal, φh2 terminal, φv1 terminal, φv2 terminal, φg1 terminal, φg2 terminal). That is, the other terminals (φh1 terminal, φh2 terminal, φv1 terminal, φv2 terminal, φg1 terminal, φg2 terminal) may be open.

(発光装置4Cにおける光源23の部分同時点灯動作)
光源23において、複数のレーザダイオードLDにおいて、一部分のレーザダイオードLDを組にして点灯させる部分同時点灯動作を説明する。
レーザダイオードLDを点灯させるためには、駆動サイリスタUのゲートを−1.5Vに設定した状態で、駆動サイリスタBのカソード(駆動サイリスタUのアノード)を−1.5Vになるように設定し、点灯信号Vonを「L」(−3.3V)に設定すればよい。
(Partial simultaneous lighting operation of the light source 23 in the light emitting device 4C)
In the light source 23, a partial simultaneous lighting operation of lighting a plurality of laser diode LDs in a set of a part of the laser diode LDs will be described.
In order to light the laser diode LD, the gate of the drive thyristor U is set to -1.5 V, and the cathode of the drive thyristor B (the anode of the drive thyristor U) is set to -1.5 V. The lighting signal Von may be set to "L" (-3.3V).

例えば、レーザダイオードLD11、LD21、LD12、LD22を同時に並行して点灯させる場合には、制御部113の基準電位供給部160により基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。そして、同時点灯信号発生部190の同時点灯信号φgh1(同時点灯ダイオードDgh1、Dgh2のアノードに供給される同時点灯信号φgh1)を−1.5Vに設定し、同時点灯信号発生部190の同時点灯信号φgv1(同時点灯ダイオードDgv1、Dgv2のアノードに供給される同時点灯信号φgv1)を0Vに設定する。その後、制御部113の点灯信号発生部140により点灯信号Vonを「L」(−3.3V)に設定する。 For example, when the laser diodes LD11, LD21, LD12, and LD22 are to be turned on in parallel at the same time, the reference potential Vsub is set to "H" (0V) by the reference potential supply unit 160 of the control unit 113. Then, the simultaneous lighting signal φgh1 (simultaneous lighting signal φgh1 supplied to the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh1 and Dgh2) of the simultaneous lighting signal generation unit 190 is set to −1.5V, and the simultaneous lighting signal of the simultaneous lighting signal generation unit 190 is set. φgv1 (simultaneous lighting signal φgv1 supplied to the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgv1 and Dgv2) is set to 0V. After that, the lighting signal Von is set to "L" (-3.3V) by the lighting signal generation unit 140 of the control unit 113.

同時点灯信号φgh1を−1.5Vに設定すると、同時点灯ダイオードDgh1のカソードに接続されたhゲート信号線55が−1.5Vになる。つまり、駆動サイリスタU11、U21のゲートが−1.5Vになる。同様に、同時点灯ダイオードDgh2のカソードに接続されたhゲート信号線56が−1.5Vになる。つまり、駆動サイリスタU12、U22のゲートが−1.5Vになる。
同時点灯信号φgv1を0Vに設定すると、同時点灯ダイオードDgv1のカソードに接続されたvゲート信号線65が0Vになる。つまり、駆動サイリスタB11、B21のゲートが0Vになる。同様に、同時点灯ダイオードDgv2のカソードに接続されたvゲート信号線66が0Vになる。つまり、駆動サイリスタB12、B22のゲートが−1.5Vになる。この後、点灯信号Vonを「L」(−3.3V)に設定すると、上述したように、レーザダイオードLD11、LD21、LD12、LD22が同時に並行して点灯する。このように、同時点灯信号φgh、同時点灯信号φgvを組み合わせることで、点灯させるレーザダイオードLDの組を変更して点灯させられる。
When the simultaneous lighting signal φgh1 is set to −1.5V, the h gate signal line 55 connected to the cathode of the simultaneous lighting diode Dgh1 becomes −1.5V. That is, the gates of the drive thyristors U11 and U21 become −1.5 V. Similarly, the h gate signal line 56 connected to the cathode of the simultaneous lighting diode Dgh2 becomes −1.5V. That is, the gates of the drive thyristors U12 and U22 become −1.5 V.
When the simultaneous lighting signal φgv1 is set to 0V, the v-gate signal line 65 connected to the cathode of the simultaneous lighting diode Dgv1 becomes 0V. That is, the gates of the drive thyristors B11 and B21 become 0V. Similarly, the v-gate signal line 66 connected to the cathode of the simultaneous lighting diode Dgv2 becomes 0V. That is, the gates of the drive thyristors B12 and B22 become −1.5 V. After that, when the lighting signal Von is set to "L" (-3.3V), the laser diodes LD11, LD21, LD12, and LD22 are simultaneously lit in parallel as described above. In this way, by combining the simultaneous lighting signal φgh and the simultaneous lighting signal φgv, the set of the laser diode LD to be lit can be changed and lit.

なお、図12においては、同時点灯ダイオードDgh1、Dgh2のアノードを配線で接続し、制御部113の同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgh1に接続した。同様に、同時点灯ダイオードDgh3、Dgh4のアノードを配線で接続して、同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgh2に接続した。また、同時点灯ダイオードDgv1、Dgv2のアノードを配線で接続し、同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgv1に接続した。同様に、同時点灯ダイオードDgv3、Dgv4のアノードを配線で接続して、同時点灯信号発生部190から同時点灯信号φgv2に接続した。この組み合わせは、同時に点灯させるレーザダイオードLDに応じて変更すればよい。
また、それぞれの同時点灯ダイオードDgh、Dgvのアノードを制御部113の同時点灯信号発生部190に接続し、同時点灯信号発生部190において、同時点灯ダイオードDgh、Dgvの組み合わせを設定して、組にするレーザダイオードLDを選択するようにしてもよい。
In FIG. 12, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh1 and Dgh2 are connected by wiring, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113 is connected to the simultaneous lighting signal φgh1. Similarly, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh3 and Dgh4 were connected by wiring, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 was connected to the simultaneous lighting signal φgh2. Further, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgv1 and Dgv2 were connected by wiring, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 was connected to the simultaneous lighting signal φgv1. Similarly, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgv3 and Dgv4 were connected by wiring, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 was connected to the simultaneous lighting signal φgv2. This combination may be changed according to the laser diode LD to be turned on at the same time.
Further, the anodes of the simultaneous lighting diodes Dgh and Dgv are connected to the simultaneous lighting signal generation unit 190 of the control unit 113, and the simultaneous lighting signal generation unit 190 sets a combination of the simultaneous lighting diodes Dgh and Dgv to form a set. The laser diode LD to be used may be selected.

また、部分同時点灯動作を行わず、順次点灯動作と全同時点灯動作とを行う場合には、同時点灯ダイオードDgh、Dgvを設けなくてもよい。そして、制御部113において、同時点灯信号発生部190を備えなくてもよい。 Further, when the partial simultaneous lighting operation is not performed and the sequential lighting operation and the all simultaneous lighting operation are performed, the simultaneous lighting diodes Dgh and Dgv may not be provided. Then, the control unit 113 does not have to include the simultaneous lighting signal generation unit 190.

第1の実施の形態から第4の実施の形態で説明した電位は、一例であって、素子の構成や特性によって変更してもよい。 The potentials described in the first to fourth embodiments are examples, and may be changed depending on the configuration and characteristics of the device.

また、第1の実施の形態が適用される発光装置4、第2の実施の形態が適用される発光装置4A、第3の実施の形態が適用される発光装置4B及び第4の実施の形態が適用される発光装置4Cでは、拡散により入射する光の拡がり角を広げるように変化させて出射する光拡散部材30を用いた。光拡散部材30の代わりに、入射する光の方向と異なる方向に変化させて出射する回折光学素子(DOE:Diffractive Optical Element)のような回折部材であってもよい。 Further, a light emitting device 4 to which the first embodiment is applied, a light emitting device 4A to which the second embodiment is applied, a light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, and a fourth embodiment. In the light emitting device 4C to which the above is applied, a light diffusing member 30 is used, which changes the spreading angle of the incident light by diffusion so as to widen the light emitting device 30 and emits the light. Instead of the light diffusing member 30, a diffractive member such as a diffractive optical element (DOE) that changes the direction of the incident light and emits the light may be used.

1…情報処理装置、2…ユーザインターフェイス部(UI部)、3…光学装置、4、4A、4B、4C…発光装置、5…3Dセンサ、6…計測装置、8…計測制御部、9…システム制御部、10…回路基板、20、21、22、23…光源、30…光拡散部材、40…保持部、51、61、71…電源電位線、52、53、62、63、72、73…転送信号線、54…点灯信号線、55、56、57、58…ゲート信号線、hゲート信号線、64、75…設定信号線、65、66、67、68…vゲート信号線、74…点灯信号線、80…基板、81…三次元形状特定部、91…認証処理部、101、102、103、104…発光素子部、105…h方向転送部、106…v方向転送部、120…転送信号発生部、140…点灯信号発生部、160…基準電位供給部、170…電源電位供給部、180…設定信号発生部、190…同時点灯信号発生部、φ1、φ2、φh1、φh2、φv1、φv2…転送信号、φI、Von…点灯信号、φg、φgh、φgv…同時点灯信号、B、DT、U…駆動サイリスタ、D、Dh、Dv…結合ダイオード、Dg、Dgh、Dgv…同時点灯ダイオード、Dhs、Dvs、SD…スタートダイオード、L…発光サイリスタ、LD…レーザダイオード、LED…発光ダイオード、S…設定サイリスタ、T、Th、Tv…転送サイリスタ 1 ... Information processing device, 2 ... User interface unit (UI unit), 3 ... Optical device, 4, 4A, 4B, 4C ... Light emitting device, 5 ... 3D sensor, 6 ... Measuring device, 8 ... Measurement control unit, 9 ... System control unit, 10 ... circuit board, 20, 21, 22, 23 ... light source, 30 ... light diffusing member, 40 ... holding unit, 51, 61, 71 ... power supply potential line, 52, 53, 62, 63, 72, 73 ... transfer signal line, 54 ... lighting signal line, 55, 56, 57, 58 ... gate signal line, h gate signal line, 64, 75 ... setting signal line, 65, 66, 67, 68 ... v gate signal line, 74 ... lighting signal line, 80 ... substrate, 81 ... three-dimensional shape specifying unit, 91 ... authentication processing unit, 101, 102, 103, 104 ... light emitting element unit, 105 ... h direction transfer unit, 106 ... v direction transfer unit, 120 ... Transfer signal generator, 140 ... Lighting signal generator, 160 ... Reference potential supply unit, 170 ... Power supply potential supply unit, 180 ... Setting signal generator, 190 ... Simultaneous lighting signal generator, φ1, φ2, φh1, φh2 , Φv1, φv2 ... Transfer signal, φI, Von ... Lighting signal, φg, φgh, φgv ... Simultaneous lighting signal, B, DT, U ... Drive thyristor, D, Dh, Dv ... Coupled diode, Dg, Dgh, Dgv ... Simultaneous Lighting diode, Dhs, Dvs, SD ... Start diode, L ... Light emitting cylister, LD ... Laser diode, LED ... Light emitting diode, S ... Setting thyristor, T, Th, Tv ... Transfer thyristor

Claims (11)

複数の発光素子と、複数の当該発光素子に対応して設けられ、オン状態になることで当該発光素子が点灯するように駆動する複数の駆動素子と、を有する光源と、
複数の前記発光素子を順次に点灯させる順次点灯動作と、複数の当該発光素子を同時に並行して点灯させる同時点灯動作とに切り替えて制御する制御部と、を備え、
前記光源は、
基準電位又は電源電位に設定される電源線と、
前記電源線に接続され、前記駆動素子に駆動信号を供給する駆動信号線と、
複数の前記発光素子に点灯のための点灯信号を供給する点灯信号線と、を有し、
前記制御部は、
前記順次点灯動作においては、前記電源線を電源電位に設定し、前記駆動信号と前記点灯信号とにより前記駆動素子をオン状態にして、当該駆動素子に対応する発光素子を順次点灯させ、
前記同時点灯動作においては、前記電源線を基準電位に設定するとともに、複数の前記駆動素子を前記駆動信号と前記点灯信号とによりオン状態にして、複数の前記発光素子を同時に並行して点灯させることを特徴とする発光装置。
A light source having a plurality of light emitting elements and a plurality of driving elements provided corresponding to the plurality of the light emitting elements and driving the light emitting elements to light up when the light emitting elements are turned on.
It is provided with a control unit that switches and controls a sequential lighting operation in which a plurality of the light emitting elements are sequentially lit and a simultaneous lighting operation in which the plurality of light emitting elements are simultaneously lit in parallel.
The light source is
The power line set to the reference potential or power potential, and
A drive signal line connected to the power supply line and supplying a drive signal to the drive element,
It has a lighting signal line that supplies a lighting signal for lighting to the plurality of light emitting elements, and has.
The control unit
In the sequential lighting operation, the power supply line is set to the power potential, the drive element is turned on by the drive signal and the lighting signal, and the light emitting element corresponding to the drive element is sequentially lit.
In the simultaneous lighting operation, the power supply line is set to a reference potential, the plurality of driving elements are turned on by the driving signal and the lighting signal, and the plurality of light emitting elements are simultaneously lit in parallel. A light emitting device characterized in that.
前記駆動素子は、駆動サイリスタであって、
前記駆動信号は、前記駆動サイリスタのゲートに供給され、当該駆動サイリスタをオン状態に移行可能にする信号であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The driving element is a driving thyristor.
The light emitting device according to claim 1, wherein the drive signal is a signal supplied to the gate of the drive thyristor and enabling the drive thyristor to shift to an on state.
前記発光素子と前記駆動素子とは、当該発光素子と当該駆動素子とが一体化された発光サイリスタであって、
前記駆動信号は、前記発光サイリスタのゲートに供給され、当該発光サイリスタをオン状態に移行可能にする信号であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The light emitting element and the driving element are light emitting thyristors in which the light emitting element and the driving element are integrated.
The light emitting device according to claim 1, wherein the drive signal is a signal supplied to the gate of the light emitting thyristor and enabling the light emitting thyristor to shift to an on state.
前記光源の備える複数の前記発光素子は、二次元状に配列され、当該発光素子に対応して設けられる前記駆動素子は、2個であり、
前記制御部は、前記同時点灯動作において、2個の前記駆動素子をオン状態にすることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The plurality of light emitting elements included in the light source are arranged in a two-dimensional manner, and the number of the driving elements provided corresponding to the light emitting elements is two.
The light emitting device according to claim 1, wherein the control unit turns on two of the driving elements in the simultaneous lighting operation.
複数の発光素子と、複数の当該発光素子に対応して設けられ、オン状態になることで当該発光素子を点灯させる複数の駆動素子と、同時に並行して点灯させる発光素子に対応する駆動素子に接続された同時点灯ダイオードと、を有する光源と、
複数の前記発光素子を順次に点灯させる順次点灯動作と、同時に並行して発光素子を点灯させる同時点灯動作とに切り替えて制御する制御部と、を備え、
前記光源は、
基準電位又は電源電位に設定される電源線と、
一方が前記電源線に接続され、前記駆動素子に駆動信号を供給するとともに、他方が前記同時点灯ダイオードに接続される駆動信号線と、
複数の前記発光素子に点灯のための点灯信号を供給する点灯信号線と、を有し、
前記制御部は、
前記順次点灯動作においては、前記電源線を電源電位に設定し、前記駆動信号と前記点灯信号とにより、対応する発光素子を順次点灯させ、
前記同時点灯動作においては、前記電源線を基準電位に設定するとともに、前記同時点灯ダイオードを介して前記駆動素子をオン状態にして、前記点灯信号により前記発光素子を同時に並行して点灯させることを特徴とする発光装置。
A plurality of light emitting elements, a plurality of drive elements provided corresponding to the plurality of the light emitting elements, and lighting the light emitting elements when turned on, and a drive element corresponding to the light emitting elements that are simultaneously turned on in parallel. With a connected simultaneous lighting diode, and with a light source,
It is provided with a control unit that switches and controls a sequential lighting operation in which a plurality of the light emitting elements are sequentially lit and a simultaneous lighting operation in which the light emitting elements are lit in parallel at the same time.
The light source is
The power line set to the reference potential or power potential, and
One is connected to the power supply line to supply a drive signal to the drive element, and the other is a drive signal line connected to the simultaneous lighting diode.
It has a lighting signal line that supplies a lighting signal for lighting to the plurality of light emitting elements, and has.
The control unit
In the sequential lighting operation, the power supply line is set to the power potential, and the corresponding light emitting elements are sequentially lit by the drive signal and the lighting signal.
In the simultaneous lighting operation, the power supply line is set to the reference potential, the driving element is turned on via the simultaneous lighting diode, and the light emitting element is simultaneously lit by the lighting signal. A characteristic light emitting device.
前記同時点灯ダイオードは、前記順次点灯動作においては逆バイアスとなり、前記同時点灯動作においては順バイアスになるように接続されていることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 5, wherein the simultaneous lighting diodes are connected so as to have a reverse bias in the sequential lighting operation and a forward bias in the simultaneous lighting operation. 前記光源から出射された光を拡散させて出射する拡散部材を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a diffusing member that diffuses and emits light emitted from the light source. 前記光源から出射された光を回折させて出射する回折部材を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a diffracting member that diffracts and emits light emitted from the light source. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発光装置と、
前記発光装置が備える光源から出射され、被計測物で反射された反射光を受光する受光部と、
を備える光学装置。
The light emitting device according to any one of claims 1 to 8.
A light receiving unit that receives the reflected light emitted from the light source included in the light emitting device and reflected by the object to be measured.
An optical device equipped with.
請求項9に記載の光学装置と、
前記光学装置が備える光源から出射されてから受光部で受光されるまでの時間に基づいて、被計測物までの距離を特定する距離特定部と、
を備える計測装置。
The optical device according to claim 9,
A distance specifying unit that specifies the distance to the object to be measured based on the time from when the optical device emits light from the light source to when the light is received by the light receiving unit.
A measuring device equipped with.
請求項10に記載の計測装置と、
前記計測装置が備える距離特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、
を備える情報処理装置。
The measuring device according to claim 10 and
An authentication processing unit that performs authentication processing related to the use of the own device based on the specific result of the distance specifying unit provided in the measuring device.
Information processing device equipped with.
JP2020055032A 2020-03-25 2020-03-25 Light emitting devices, optical devices, measuring devices, and information processing devices Active JP7447604B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020055032A JP7447604B2 (en) 2020-03-25 2020-03-25 Light emitting devices, optical devices, measuring devices, and information processing devices
CN202011389280.1A CN113446531A (en) 2020-03-25 2020-12-02 Light emitting device, optical device, measuring device, and information processing device
US17/120,240 US12132295B2 (en) 2020-03-25 2020-12-13 Light-emitting device, optical device, measuring device, and information processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020055032A JP7447604B2 (en) 2020-03-25 2020-03-25 Light emitting devices, optical devices, measuring devices, and information processing devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021158160A true JP2021158160A (en) 2021-10-07
JP7447604B2 JP7447604B2 (en) 2024-03-12

Family

ID=77808574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020055032A Active JP7447604B2 (en) 2020-03-25 2020-03-25 Light emitting devices, optical devices, measuring devices, and information processing devices

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12132295B2 (en)
JP (1) JP7447604B2 (en)
CN (1) CN113446531A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4224646A1 (en) 2022-02-02 2023-08-09 FUJIFILM Business Innovation Corp. Light source device and measurement apparatus
EP4228377A1 (en) 2022-02-14 2023-08-16 FUJIFILM Business Innovation Corp. Light source device, light-emitting unit, and measurement apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113410752A (en) * 2020-03-17 2021-09-17 富士胶片商业创新有限公司 Laser element array, light emitting and optical device, and measuring and information processing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014012384A (en) * 2012-07-05 2014-01-23 Fuji Xerox Co Ltd Light emitting device and image forming apparatus
JP2015014700A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 三菱電機株式会社 Display
US20160001575A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus for determining defects of light-emitting element array chips
JP2018144477A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 富士ゼロックス株式会社 Light-emitting device, image formation apparatus and light irradiation apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2577034B2 (en) 1988-03-18 1997-01-29 日本板硝子株式会社 Self-scanning light emitting element array and driving method thereof
JP3604474B2 (en) * 1995-10-27 2004-12-22 日本板硝子株式会社 Self-scanning light emitting device
JP4649701B2 (en) 2000-04-24 2011-03-16 富士ゼロックス株式会社 Self-scanning light emitting device
JP4817774B2 (en) * 2005-09-14 2011-11-16 株式会社沖データ Semiconductor composite device optical print head and image forming apparatus
JP2009286048A (en) 2008-05-30 2009-12-10 Fuji Xerox Co Ltd Light source head and image forming apparatus
JP4682231B2 (en) * 2008-08-01 2011-05-11 株式会社沖データ Optical print head and image forming apparatus
CN101923841B (en) * 2010-08-17 2012-05-30 深圳市华星光电技术有限公司 Backlight module and liquid crystal display
US9069080B2 (en) * 2013-05-24 2015-06-30 Advanced Scientific Concepts, Inc. Automotive auxiliary ladar sensor
WO2018191516A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Sense Photonics, Inc. Devices incorporating integrated dectors and ultra-small vertical cavity surface emitting laser emitters
US10362654B2 (en) * 2017-09-08 2019-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Lighting apparatus
US11240894B2 (en) * 2018-11-30 2022-02-01 Ricoh Company, Ltd. Drive circuit, light emitting device, distance measurement apparatus, and mobile body
US11581698B2 (en) * 2019-03-18 2023-02-14 Ricoh Company, Ltd. Optical device, lighting apparatus, measuring apparatus, part-inspecting apparatus, robot, electronic device, and movable object
CN115066634A (en) * 2020-02-10 2022-09-16 上海禾赛科技有限公司 Adaptive transmitter and receiver for Lidar systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014012384A (en) * 2012-07-05 2014-01-23 Fuji Xerox Co Ltd Light emitting device and image forming apparatus
JP2015014700A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 三菱電機株式会社 Display
US20160001575A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus for determining defects of light-emitting element array chips
JP2018144477A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 富士ゼロックス株式会社 Light-emitting device, image formation apparatus and light irradiation apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4224646A1 (en) 2022-02-02 2023-08-09 FUJIFILM Business Innovation Corp. Light source device and measurement apparatus
EP4228377A1 (en) 2022-02-14 2023-08-16 FUJIFILM Business Innovation Corp. Light source device, light-emitting unit, and measurement apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP7447604B2 (en) 2024-03-12
US20210305773A1 (en) 2021-09-30
CN113446531A (en) 2021-09-28
US12132295B2 (en) 2024-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7447604B2 (en) Light emitting devices, optical devices, measuring devices, and information processing devices
DE69033837T2 (en) Light emitting device
US11790837B2 (en) Pixel and display apparatus including same
US20240038152A1 (en) Pixel, display device having same and driving method thereof
CN105609047B (en) Pixel circuit and its driving method, display panel
CN105575333B (en) OLED display and source electrode driver
CN110246462A (en) A kind of pixel circuit and its driving method, display device and its driving method
KR102574871B1 (en) Display device
CN104217656B (en) Show equipment
CN102411899A (en) Light emitting device, drive control method thereof, and electronic device
JP2015011784A (en) Illuminating device
JP2019212742A (en) Light-emitting device, optical measurement device and image formation device
CN107544223A (en) Printhead and image forming apparatus
CN104575379A (en) Display device and driving method thereof
JP2022186713A (en) Light-emitting device
CN113808547A (en) Light emitting device driving circuit, backlight module and display panel
JP2021150388A (en) Light-emitting element array, light-emitting device, optical device, measurement device, and information processing apparatus
KR19990083077A (en) Second dimension luminous element array and driving method
KR20200039900A (en) Pixel and display apparatus
CN113870759B (en) Display panel, driving method thereof and display device
US4322720A (en) Display devices
US20110234739A1 (en) Light-emitting device, driving method of light-emitting device, print head and image forming apparatus
US20230125222A1 (en) Light emitting device and measurement apparatus
CN102610204A (en) Method and circuit for driving micro-current-mode AMOLED (active matrix/organic light emitting diode) display data
EP4224643A1 (en) Light source device, light-emitting unit, and measurement apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7447604

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150